Neuartige Stanzniet- und Clinchverfahren zum Verbinden artverschiedener Werkstoffe

摘要

Im Rahmen des BMBF-Projektes 03N3077D1 "Fugesystemoptimierung zur Herstellung von Mischbauweisen aus Kombinationen der Werkstoffe Stahl, Aluminium, Magnesium und Kunststoff" wurden neuartige Clinch- und Stanznietverfahren entwickelt, welche zu einer Ausweitung des Einsatzspektrums mechanischer Fugeverfahren beitragen konnen. Zum einen wurde ein selbststanzendes Clinchsystem fur die Verbindungsherstellung an Magnesiumwerkstoffen erarbeitet, zum anderen wurden zwei Stanznietsysteme entwickelt, welche primar die Verbindungsherstellung an Werkstoffkombinationen bei matrizenseitiger Lage faserverstarkter Kunststoffe ermoglichen. Mittels der neuartigen Fugeverfahren konnten Verbindungen mit qualitativ hochwertigen Fugeelementauspragungen realisiert werden, die ein hervorragendes Tragverhalten unter quasistatischer Belastung aufwiesen. Ausgewahlte Verfahren wurden des Weiteren hinsichtlich ihrer Eignung zum Einsatz als Hybridfugeverfahren analysiert. Im Vergleich zu anderen mechanischen Fugeverfahren konnte keine geringere Eignung dieser Verfahren zur Hybridverbin-dungsherstellung festgestellt werden. Die Performance der Verbindung, sowohl im ungealterten als auch im gealterten Zustand konnte sehr positiv bewertet werden. Eine Kontamination der Fugewerkzeuge war im Labormassstab bei beiden Verfahren nicht zu detektieren. Im Fokus dieser grundlegenden Betrachtungen stand die Darstellung der prinzipiellen Realisierbarkeit der Verbindungsherstellung mittels dieser Verfahren. Dieses Ziel konnte erreicht werden und somit die Verfahrensgrenzen der mechanischen Fugetechnik und der Hybridfugetechnik zum Verbinden von Mischverbindungen ausgeweitet werden.