Faserverstärkte Kunststoffe (FVK), insbesondere Kohlenstofffaserverstärkte, gelten als wichtiger Ansatz im Werkstoffbereich für den aktuellen und zukünftigen Leichtbau. Das Fügen von FVK mit artfremden, insbesondere metallischen Werkstoffen, nimmt in diesem Zusammenhang eine Schlüsselrolle ein.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde Verbindungstechnik für Metalle und FVK entwickelt, welche auf einem "intrinsischen" Fügeprozess basiert. Dieser Begriff umschreibt, dass die Verbindung bereits innerhalb des Herstellungsprozesses entsteht. In diesem Zusammenhang wurde einerseits ein Prozess und die Oberflächenvorbehandlung für eine Edelstahl - Oberfläche entwickelt, der auf Basis des herkömmlichen Matrixharzes des FVK eine strukturell tragfähige Klebverbindung ermöglicht. Andererseits wurde ein neuartiger Schweißprozess genutzt, der aus dem Schweißdraht kleinskalige, dübelartige Strukturen als formschlüssige Elemente auf der Metalloberfläche erzeugt.
Durch die Kombination der beiden Verbundmechanismen Stoffschluss und Formschluss in einer intrinsischen Fügetechnik wurden eine Reihe von Vorteilen verwirklicht. Es konnte durch das Matrixharz des FVK eine strukturell leistungsfähige Klebverbindung mit flächiger, homogener Krafteinleitung ohne einen separaten Klebprozess erreicht werden. Die maximale Gesamttragfähigkeit der Verbindung wurde aufgrund der Überlagerung eines Formschlusses erhöht. Durch den zweiten Lastpfad und das Materialverhalten der metallischen Pins konnte ein Fail-Safe-Verhalten verwirklicht werden.
Zusammenfassend kann der hier beschriebene Verbindungstyp als leistungsfähige Fügetechnik für Neukonstruktionen aus FVK und Metallen klassifiziert werden. Sie bietet das Potential, die Vorteile der Klebtechnik und des mechanischen Fügens zu vereinen.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Die metallierten Spezies der Diphosphanylsiloxane können dazu genutzt werden, hybride anorganisch-organische Käfigmoleküle zu synthetisieren. Diese Ligandensysteme weisen verschiedenartige potentiellen Koordinationsstellen auf und sind so in der Lage, Ionen mit unterschiedlichen Ansprüchen zu koordinieren. Weiterhin konnten durch die oxidative Kupplung der metallierten Diphosphanylsiloxane unter P-P-Bindungsknüpfung phosphorreiche Ring- und Käfigstrukturen zugänglich gemacht werden.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Punktförmige Verbindungen, wie das Clinchen, bieten vorteilhafte Eigenschaften und werden in zunehmendem Maße in der Dünnblech verarbeitenden Industrie für metallische Verbindungen eingesetzt. Sie spielen gegenwärtig für Metall-Kunststo?-Verbindungen eine untergeordnete beziehungsweise gar keine Rolle. Dies ist wahrscheinlich der Tatsache geschuldet, dass Kunststo?e aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften ungeeignet für das Clinchen scheinen.
In der vorliegenden Dissertation werden die Grundlagen für das Clinchen von Metall-Kunststo?-Verbindungen erarbeitet und quali?ziert, so dass es möglich ist, damit eine Verbindung dieser Werksto?e reproduzierbar herzustellen. Im Speziellen werden Prozessmerkmale und mechanische Verbindungseigenschaften des Clinchens von Metall-Kunststo?-Verbindungen sowie der Feuchtigkeitsein?uss des Kunststo?fügepartners und der Einfluss von Wärme vor und/oder nach dem Fügen untersucht.
Aktualisiert: 2019-12-12
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