Simulation-aided development of a robust thermoclinching joining process for hybrid structures with textile reinforced thermoplastic composites and metallic components

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Abstract

Zur effizienten Nutzung der spezifischen Eigenschaften innerhalb einer Multimaterial-Baugruppe ist die Bereitstellung angepasster Fügetechnologien zwingend erforderlich. Vor diesem Hintergrund wurde die Thermoclinch-Technologie entwickelt, um endlosfaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe und metallische Fügepartner zu verbinden. Erste Studien verdeutlichen das Potenzial der neuartigen Fügetechnologie; jedoch sind detailliertere Untersuchungen zur Bereitstellung eines robusten Thermoclinch-Prozesses erforderlich. In systematischen experimentellen und numerischen Parameterstudien werden wesentliche Einflussgrößen auf das Umformverhalten identifiziert und bewertet. Dabei wird die Prozessintegration von Einschnitt-, Aufheiz- und Fügeoperation als Grundlage eines robusten Inline-Thermoclinch-Prozesses vorgenommen. Für die Strukturanalyse der Fügezone sowie zur Validierung der Prozesssimulationen wird die Computertomographie eingesetzt. Zudem werden experimentelle Untersuchungen zum Versagensverhaltens von Thermoclinch-Verbindungen durchgeführt, Simulationsmodelle entwickelt sowie Strategien zur rechnerischen Festigkeitsanalyse erarbeitet.
Titel in Übersetzung
Simulationsgestützte Entwicklung eines robusten Thermoclinch-Fügeverfahrens für Hybridstrukturen mit textilverstärkten Thermoplast-Verbundwerkstoffen und metallischen Komponenten

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)1027-1038
Seitenumfang12
FachzeitschriftMaterialwissenschaft und Werkstofftechnik
Jahrgang50
Ausgabenummer8
PublikationsstatusVeröffentlicht - 7 Aug. 2019
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

Scopus 85070219121
ORCID /0000-0003-1370-064X/work/142243340
ORCID /0000-0002-0820-8936/work/142245853

Schlagworte

Schlagwörter

  • Clinching, hybrid structure, process simulation, joint, multi-material