Beitrag zur optimierten Gestaltung von Fügeteilwerkstoffen für strukturell geklebte Faser-Kunststoff-Verbunde

Die Kombination von Faser-Kunststoff-Verbunden und Klebtechnik als Fügeverfahren gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Dissertation von Dr.-Ing. Stefan Schmidt variiert zur optimierten Gestaltung der Faserverbundsubstrate für das klebtechnische Fügen systematisch verschiedene konstruktive und materialseitige Parameter der Fügeteilwerkstoffe und untersucht experimentell den Einfluss auf die Verbundfestigkeit und das Versagensverhalten.

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Die Kombination von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) und der Klebtechnik als Fügeverfahren gewinnt in vielen Bereichen der Industrie zunehmend an Bedeutung. Während bei ordnungsgemäß ausgeführten Klebungen mit homogenen metallischen Fügeteilen in der Regel Kohäsionsbrüche in der Klebschicht die Verbundfestigkeit begrenzen, zeigen strukturelle Klebverbindungen mit FKV häufig ein komplexes Versagensbild in den schichtweise aufgebauten Fügeteilsubstraten. In den Branchen Windenergietechnik, Schiff- und Schienenfahrzeugbau können im Entwicklungsprozess der entsprechenden Faserverbundbauteile klebtechnisch relevante Parameter der Fügeteilwerkstoffe, wie bspw. Orientierung, Gewicht und Art der obersten Faserlage sowie Reihenfolge der unterschiedlich orientierten Faserlagen angepasst werden. Zur optimierten Gestaltung der Faserverbundsubstrate für das klebtechnische Fügen werden im Rahmen dieser Arbeit verschiedene konstruktive und materialseitige Parameter der Fügeteilwerkstoffe systematisch variiert und der Einfluss auf die Verbundfestigkeit und das Versagensverhalten experimentell untersucht. Der Fokus liegt hier auf Glasfaser-Kunststoff-Verbunden (GFK) mit Duroplastmatrix.