Hybride Bauteile

Unter Hybriden Bauteilen wird eine Komponente im Materialverbund verstanden, die sowohl aus Metall als auch Kunststoff besteht. Dabei weist es eine Metall-Kunststoff-Verbindung auf. Diese Art der Verbindung bringt neue Anwendungsmöglichkeiten mit sich. Damit die auftretenden Eigenschaften auch zu Anforderungen bei der Anwendung passen, müssen im vorhinein Untersuchungen durchgeführt werden. Dabei ist es nicht nur wichtig das Material an sich zu charakterisieren, sondern auch die verschiedenen Prozesse mit zu beachten. Dies kann in diesem Institut gewährleistet werden. Es werden dabei projektbezogen die Variablen angepasst. Aktuell wird dieser Materialverbund vor allem im Rahmen des SFB genutzt.

Veröffentlichung

Multi-Material-Lösungen bieten zahlreiche Vorteile, da sie im Gegensatz zu herkömmlichen monolithischen Teilen maßgeschneiderte Hybridkomponenten mit verbesserten Eigenschaften zur Anwendungsoptimierung darstellen. Die Verwendung von Hybrid-Halbzeugen ist der Ansatz, um das richtige Material am richtigen Ort aufzutragen. Dieses Verfahren zur Herstellung von Bauteilen trägt zur Kostensenkung bei und vermeidet die Verschwendung von Ressourcen. Beispielsweise kann ein Hybridkegelrad mit einer maßgeschneiderten Umformtechnik hergestellt werden. Aufgrund lokal unterschiedlicher Materialeigenschaften des Halbzeugs tritt ein ungewöhnlicher Materialfluss auf, der im Rahmen der numerischen Untersuchung simuliert und analysiert wird. Die anfängliche Geometrie der Schichten wurde so gestaltet, dass der Zahnkörper nach dem Formen mit einem optimalen Materialeinsatz vollständig gefüllt ist.

„FE-based layer design of deposition-welded semi-finished parts for the production of hybrid bevel gear”

Bernd-Arno Behrens, Johanna Uhe, Hendrik Wester, Tim Matthias, Chistoph Büdenbender (2020); Procedia Manufacturing, Volume: 47, Seiten: 309-314