Thermisches Direktfügen. Untersuchung zum laserinduzierten thermischen Direktfügen von Metall-Organoblech-Hybridverbindungen

Table of Contents

• Abkürzung und Symbolverzeichnis
• 1 Einleitung
• 2 Stand der Technik
  • 2.1 Fügeverfahren
  • 2.2 Herstellung von Hybridverbindungen
    • 2.2.1 Post-Mould Assembly (PMA)
    • 2.2.2 In-Mould Assembly (IMA)
  • 2.3 Haftungstheorien
    • 2.3.1 Mechanische Adhäsion
    • 2.3.2 Spezifische Adhäsion
    • 2.3.3 Haftungsmechanismen zwischen Metall und Kunststoff
  • 2.4 Licht
    • 2.4.1 Laser
    • 2.4.2 Infrarot Strahlung
• 3 Umsetzung
• 4 Experimenteller Teil
  • 4.1 Probenherstellung
    • 4.1.1 Verwendete Materialen und Geometrien
    • 4.1.2 Oberflächenvorbehandlung
    • 4.1.3 Fügeprozess
  • 4.2 Prüf- und Untersuchungsverfahren
    • 4.2.1 Infrarotthermografie
    • 4.2.3 Zugscherprüfung
    • 4.2.4 Modifizierter LWF-KSII-Prüfung
• 5 Ergebnisse und Auswertung
  • 5.1 Thermografie
  • 5.2 Laserstrukturierung
  • 5.3 Mechanische Charakterisierung
    • 5.3.1 Zugscherprüfung
    • 5.3.2 Zugscherfestigkeiten im Vergleich
    • 5.3.3 Modifizierte LWF-KSII-Prüfung
  • 5.4 Bruchbildauswertung
    • 5.4.1 Zugschergeometrie
    • 5.4.2 Modifizierte LWF-KSII-Geometrie
• 6 Zusammenfassung und Ausblick

Objectives and Key Themes

Das Ziel dieser Arbeit liegt in der Untersuchung der Effizienz von thermischem Direktfügen mit Hilfe von Lasern als Alternative zu etablierten Verfahren für die Herstellung von Hybridverbindungen. Die Arbeit fokussiert auf zwei Hybridverbindungen, bestehend aus Aluminiumlegierung und glasfaserverstärktem Kunststoff sowie Baustahl mit glasfaserverstärktem Kunststoff.

• Bewertung der Effizienz von Laserfügen im Vergleich zu etablierten Verfahren
• Untersuchung des Einflusses verschiedener Fügeparameter auf die Festigkeit der Verbindungen
• Analyse der Temperaturverteilung während des Fügeprozesses
• Charakterisierung der Festigkeit der Verbindungen mittels mechanischer Prüfungen
• Entwicklung eines optimierten Fügeprozesses für die Herstellung von Hybridverbindungen

Chapter Summaries

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die den Hintergrund und die Motivation für die Untersuchung von Laserfügeverfahren erläutert. Kapitel 2 beleuchtet den Stand der Technik und behandelt verschiedene Fügeverfahren, insbesondere die Herstellung von Hybridverbindungen, sowie relevante Haftungstheorien.

Kapitel 3 beschreibt die Umsetzung der experimentellen Arbeit. Kapitel 4 erläutert die Probenherstellung und die Prüf- und Untersuchungsverfahren, die für die Bewertung der Fügequalität eingesetzt wurden. Kapitel 5 präsentiert und analysiert die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen, einschließlich der Thermografie, Laserstrukturierung und mechanischen Charakterisierung.

Schließlich fasst Kapitel 6 die wichtigsten Erkenntnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsrichtungen.

Keywords

Die Arbeit beschäftigt sich mit den Themen Hybridverbindungen, Laserfügen, thermisches Direktfügen, Aluminiumlegierung, glasfaserverstärkter Kunststoff, Festigkeit, Temperaturverteilung, mechanische Charakterisierung.