Bauweisenkonzepte und Auslegung von Krafteinleitungsbereichen bei Hybridstrukturen aus Faser-Kunststoff-, Metall-Verbunden im Fahrzeugbau

Die am Beispiel eines Dachquerträgers aufgestellten Fertigungs- und Bauweisenkonzepte und deren Umsetzung in Form eines generischen Technologiedemonstrators zeigen die prinzipielle Eignung von hybriden FK/M-Verbunden für Großserienanwendungen. Das untersuchte Thermomechanische Ausformfügeverfahren erlaubt das unmittelbare Fügen von FKV- oder FK/M-Verbundbauteilen mit Metall. Der Wegfall von Lasteinleitungselementen und Hilfsfügeelementen spart Kosten für aufwändige Vorbehandlungsmaßnahmen und Hilfsstoffe. Das Verfahren bietet perspektivisch, durch die einfache Realisierung von kraftflussgerecht gestalteten Fügezonen, eine gesteigerte Ausnutzung des Leichtbaugrades von FK/M-Bauteilen in Differenzial- oder Integrierender Bauweise. Die zusätzlich durchgeführten Untersuchungen zum Kleben von FK/M-Strukturen in Bezug auf großserientaugliche Vorbehandlungsmaßnahmen zeigen eine bereits heute serientaugliche Alternative. Die aufgezeigte Strategie zur Simulation von punktförmigen FK/M-Mischverbindungen ermöglicht eine schnelle Implementierung von Fügepunkten in komplexe Berechnungsmodelle.