Entwicklung und Herstellung von Hybridbauteilen aus Metallen und Faserverbundkunststoffen für den Leichtbau im Automobil

Im Automobilleichtbau ist ein deutlicher Trend hin zu Multi-Material-Bauweisen festzu-stellen. Das im Rahmen der vorliegenden Dissertation untersuchte Prepreg-Press-Verfahren stellt eine Möglichkeit dar, Metall-FVK-Hybrid-Strukturen in großen Serien herstellen zu können. Für die Untersuchungen wurden drei zentrale Handlungsfelder identifiziert: 1. die Werkstoff- und Bauteileigenschaften, 2. der Herstellungsprozess und 3. der Produktentwicklungsprozess. Zunächst wurde die Eignung des Verfahrens zur Herstellung qualitativ hochwertiger FVK-Laminate im Vergleich zu gängigen Verfahren, wie dem Autoklavverfahren, festgestellt. Auch wurden verschiedene Fügetechnologien untersucht, um die Einzelkomponenten zu einem leistungsfähigen Verbund zu vereinen. Anschließend wurden relevante Aspekte des Pressvorgangs wie Prozessparameter oder das Aushärtungsverhalten untersucht, der Herstellungsprozess im Hinblick auf spezifische Anforderungen aus der Automobilindustrie konkretisiert und die Grenzen des Prozesses erfasst. Ferner wurden Werkzeug- und Fertigungskonzepte für eine spätere Umsetzung des Verfahrens entwickelt. Die mittels des Prepregpressens her-gestellten Bauteile wiesen unter quasistatischer und schlagartiger Belastung ein hohes Leichtbaupotential im Vergleich zu reinen Stahlstrukturen auf. Die Erkenntnisse flossen schließlich in eine Methodik zur Entwicklung von Hybridstrukturen ein. Diese liefert einen Ansatz für einen systematischen Entwicklungsprozess.