Gießprozesse für CFK-Aluminium-Leichtbaustrukturen

Im Rahmen der Arbeit wurde das Verbundgießen als innovative Fügetechnologie zur Herstellung von Strukturbauteilen in CFK-Aluminium-Materialmischbauweise untersucht. Das Demonstrator-Bauteil, an dem die Grundlagen des Verfahrens erarbeitet wurden, stellt einen Ausschnitt aus einer möglichen Rahmenstruktur dar. Es besteht aus einem CFK-Hohlprofil an das ein Aluminiumknoten angegossen wird. Der Einsatz temperatursensitiver Einlegerwerkstoffe wie CFK erfordert eine intensive Betrachtung der thermischen Prozessführung. In den Versuchen wurden entsprechende Kühlkonzepte zur Reduzierung der Substratbelastung und zum Verhindern des Direktkontaktes zwischen Matrixmaterial und Aluminiumschmelze erarbeitet. Der Machbarkeitsnachweis wurde für Sand- und Niederdruckkokillenguss erbracht. Eine Charakterisierung des Versagensverhaltens der Verbindung wurde mittels quasi-statischen Zugversuchen und zyklischen Versuchen im Zugschwellbereich vorgenommen.