Erarbeitung einer Prüfmethodik zur experimentellen Charakterisierung der Fügezonenfestigkeit von Kunststoff/Metall-Hybridbauteilen unter Crashlast

Ziel dieser Masterarbeit ist es, eine Prüfmethodik zur Charakterisierung der Fügezoneneigenschaften von Kunststoff/Metall-Hybridbauteilen zu erarbeiten.

Visualisierung eines Fallturmversuches auf Komponentenebene | Bild: IKV

Kunststoff/Metall-Hybridbauteile werden in der Großserie bspw. in Form von Frontends, im Bereich der B-Säule oder im Schwellerbereich eingesetzt. In diesen Anwendungsbereichen müssen die Bauteile möglichst gute crashabsorbierende Eigenschaften wie bspw. ein hohes spezifisches Energieaufnahmevermögen aufweisen. Auf Komponentenebene lässt sich dieses beispielsweise über Fallturmversuche ermitteln, siehe Bild. Die crashabsorbierenden Eigenschaften sind maßgeblich von den Fügezoneneigenschaften zwischen Kunststoff und Metall beeinflusst. Für die numerische Auslegung von Strukturbauteilen unter hohen stoßartigen Belastungen sind Kennwerte wie Zug- und Scherfestigkeiten der Fügezone maßgeblich. Bislang fehlt es jedoch an geeigneten Prüfverfahren, um diese Kennwerte experimentell bestimmen zu können.

Ziel Ihrer Arbeit ist es, eine Prüfmethodik zur Charakterisierung der Fügezoneneigenschaften von Kunststoff/Metall-Hybridbauteilen zu erarbeiten. Dabei soll es zum einen um die Gestaltung einer geeigneten Probekörpergeometrie gehen. Des Weiteren soll ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung der Probekörper konstruiert werden. Über Schnellzerreißzugversuche sollen die Fügezoneneigenschaften experimentell bestimmt und in einem Simulationsmodell genutzt werden, um das Versagensverhalten auf Couponebene zu modellieren.

Wenn die oben beschriebenen Aufgaben Ihr Interesse wecken und Sie Spaß am selbständigen methodischen Arbeiten haben, dann melden Sie sich einfach bei mir. Ihre genauen Aufgaben legen wir im Vorfeld gemeinsam fest. Dabei ist eine individuelle Abstimmung des zeitlichen Rahmens selbstverständlich. Unterstützt werden Sie bei Ihrer Arbeit von einer hochmotivierten Arbeitsgruppe.

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Dipl.-Ing. Thomas Gebhart
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