Residual Stresses in Intrinsic UD-CFRP-Steel-Laminates - Experimental Determination, Identification of Sources, Effects and Modification Approaches.

Abstract

Insbesondere bei intrinsischen Hybridverbunden - bei denen die Verbindung der beiden Materialien Metall und Kunststoff im Urformprozess des Kunststoffs erfolgt - ist die Temperatur, bei der sich die Einzelkomponenten verbinden, von der Aushärtetemperatur der Kunststoffmatrix abhängig. Da die Aushärte- bzw. Fügetemperatur über der Einsatztemperatur liegt, kommt es infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Fügepartner unweigerlich zu Eigenspannungen zwischen den Einzellagen oder zu Verformungen, die von der Umgebungstemperatur des Bauteils abhängig sind.

Durch systematische Modifizierung von Prozessparametern und konstruktive Maßnahmen konnten mit Hilfe verschiedener Vermessungskonzepte Einflussfaktoren auf die Ausbildung von herstellungsbedingten Eigenspannungen in CFK-UD-Stahl-Laminaten untersucht und darauf aufbauend, Modifikationsstrategien entwickelt werden, mit denen das entsprechende Spannungsniveau deutlich gesenkt werden konnte.