Effiziente Produktion von Multimaterialbauteilen benötigt realitätsnahe Modelle
Wie muss die Metalloberfläche beschaffen sein, damit der Kunststoff beim thermischen Direktfügen zuverlässig haftet? Welchen Kräften hält die Verbindung stand, und welche Faktoren beeinflussen die Tragfähigkeit? Solche Fragen zu beantworten ist unerlässlich, wenn man Multimaterialbauteile durch Direktfügen von Metall- und Kunststoffelementen gezielt durch Simulationsmethoden entwickeln will und nicht per aufwändigen Try-and-Error-Verfahren herausfindet, ob das Bauteil in der Praxis die Erwartungen erfüllt.
Antworten könnten realitätsnahe Modelle liefern, die als Grundlage für Simulationen dienen, in denen die Belastungsgrenzen ermittelt und die Bauteilgestaltung gezielt lastpfadgerecht auf die gestellten Anforderungen hin optimiert werden. Doch ist es überhaupt möglich, aussagekräftige Modelle für hybride Bauteile zu erstellen, die ohne weitere Fügemittel, wie Schrauben, Nieten oder Klebstoffe auskommen? Mit dieser Problemstellung befasste sich das Forschungsprojekt „Tailored Joints“, bei dem EDAG Engineering mit mehreren Forschungs- und Industriepartnern zusammenarbeitete.
Das Projekt lieferte vielversprechende Erkenntnisse zur Modellierung von thermisch direktgefügten Kunststoff-Metall-Verbindungen mit laserstrukturierten Metalloberflächen. Zwar ergaben sich zunächst Abweichungen zwischen Simulationen und Testversuchen, doch konnten die Unterschiede erklärt und die Modelle damit optimiert werden. Details finden Sie in unserem Whitepaper „Tragfähige Kunststoff-Metall-Verbindungen per Simulation“, das Sie gleich hier herunterladen können.