Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-1019925
Riemer, Matthias
Drossel, Welf-Guntram (Prof. Dr.-Ing.) ; Gude, Maik (Prof. Dr.-Ing.) (Gutachter)
Umformend hergestellte intrinsische Hybridverbunde für crashbelastete Strukturbauteile
Intrinsic hybrid composites for crash-loaded components made by forming
Kurzfassung in deutsch
Der Einsatz von Leichtbautragstrukturen bietet in vielen Anwendungsbereichen die Möglichkeit einer signifikanten Gewichtsreduktion. Für eine konsequente Nutzung des Leichtbaupotentials ist die reine Substitution eines Werkstoffes durch einen Werkstoff mit höheren spezifischen mechanischen Eigenschaften meist nicht zielführend. Die Verknüpfung der Vor-teile verschiedener Werkstoffe bzw. Werkstoffklassen in einem hybriden Bauteil trägt wesentlich zu einer optimalen Gesamtstruktur bei. Für crashbelastete Strukturbauteile ist die Kombination von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) mit einer duktilen metallischen Komponente zielführend. Um dieses Potenzial zu heben, ist eine hochbelastbare Anbindung zwischen den Verbundkomponenten erforderlich. Eine Kombination aus Stoffschluss und quasi-flächigem Formschluss zeigt sich als erfolgversprechend. Trotz der vorteilhaften Eigenschaften von Hybridbauteilen, werden diese aktuell nur in Kleinstserien eingesetzt. Dies ist in erster Linie auf die derzeit noch zeit- und kostenintensiven Fertigungsprozesse zurückzuführen. Im Rahmen der Arbeit wird eine neuartige Verbundstruktur für crashbelastete hybride Bauteile vorgestellt. Der Fokus liegt zum einen auf der Entwicklung einer metallischen Verstärkungsstruktur, welche die Ausbildung eines quasi-flächigen Formschlusses ermöglicht, und zum anderen auf der Untersuchung eines effizienten Fertigungsprozesses zur Herstellung eines hybriden Bauteils. Dafür sind simultane Umformungen auf mehreren geometrischen Skalenebenen notwendig. Auf der Makroebene wird ein klassischer Thermoforming-Prozess zur Erzeugung der globalen Bauteilgeometrie und auf der Mesoebene ein Blechumformprozess zur Ausformung der Formschlusselemente realisiert. Ausgehend von den numerischen und experimentellen Untersuchungen der metallischen Verstärkungsstruktur werden die Grundlagen des intrinsischen Herstellungsprozess betrachtet. Das Vorzugskonzept für den intrinsischen Fertigungsprozess wird abgeleitet. Die erlangten Erkenntnisse werden in ein Demonstratorbauteil überführt, angewendet und validiert. Im Ergebnis der Arbeit liegt ein effizienter intrinsischer Gesamtprozess zur umformtechnischen Herstellung von Hybridverbunden mit in metallischen Verstärkungsstrukturen integrierten quasi-flächigen Formschlusselementen vor.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau in der Produktion | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Drossel, Welf-Guntram | |
| ISBN/ISSN: | 978-3-95735-210-1 | |
| DOI: | doi:10.60687/2026-0034 | |
| Quelle: | Berichte aus der Produktionsforschung | |
| SWD-Schlagwörter: | Leichtbau , Hybridwerkstoff , Formschluss , Umformen | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | intrinsischer Hybridverbund , metallische Verstärkung , Formschlusselemente | |
| DDC-Sachgruppe: | Ingenieurwissenschaften, Industrielle Fertigung | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 08.01.2026 | |
| OA-Lizenz | CC BY-SA 4.0 |
