Projekte

KS-Metall Hybridbauteilauslegung

14.06.2013
Auslegung von mechanisch und thermisch beanspruchten Hybridbauteilen aus glasfaserverstärkten Polymeren

Prototypen medienbeanspruchter Bauteile, die im Hybridverfahren durch das Umspritzen eines Metaleinlegers mit glasfaserverstärkten Polymer hergestellt wurden, wiesen nach einer gewissen Einsatzdauer eine starke Rissbildung auf. Diese Rissbildung führte zu Leckagen was zu einem kompletten Ausfall eines komplexen Gesamtaggregates führte.

Zur Optimierung der Bauteilqualität erfolgte zunächst eine Analyse der Konstruktion sowie des Herstellungsprozesses unter Berücksichtigung der kunststoffspezifischen Besonderheiten wie:

  • Richtungsabhängiges Festigkeitsverhalten
  • Anisotrope Wärmeausdehnungen
  • Alterungsverhalten
  • Interaktion Metall und Kunststoff
  • u.v.m.

Dieses Eigenschaftsverhalten der Kunststoffe wird entscheidend durch das Vorhandensein des Füllstoffes (Glasfasern) beeinflusst, wodurch auch ein besonderes Augenmerk auf den Orientierungszustand durch die Formfüllung gerichtet ist.

Für die weitere Prozessauslegung wurde eine Strategie zur Kunststoffauswahl sowie Richtlinien für die Verarbeitungsqualität und Prozesssicherheit entwickelt und bis zum Serienstart begleitet.