Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung von Prozessabläufen für das schnelle thermische Direktfügen von Metall-Kunststoff-Hybrid-Verbindungen in Leichtbau-Anwendungen (TheDi)

Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, unter Anwendung von industriell verfügbaren Vorbehandlungstechniken für Oberflächen Prozessabläufe zum produktiven Fügen von Metall-Kunststoff-Hybridverbindungen zu entwickeln. Hierbei soll der Ansatz des thermischen Direktfügens genutzt werden, beim dem Metall und Kunststoff lokal erwärmt und vergleichbar zu einem Schweißprozess gefügt werden. Die erwarteten Vorteile des thermischen Direktfügens sind kurze Taktzeiten, umfangreiche Möglichkeiten zur Prozessüberwachung und hohe Automatisierung, wodurch das Verfahren insgesamt als wirtschaftlich einzustufen ist. Zusätzlich verspricht das thermische Direktfügen und der damit auch umsetzbare Reverse-Prozess des „Entfügens“ neben der Entwicklung innovativer Reparaturkonzepte auch eine sortenreine Materialtrennung am Lebensende des Bauteils. Dadurch ist es im Gegensatz zu den meisten Alternativen im Multi-Material-Leichtbau mit der von der EU angestrebten Zykluswirtschaft kompatibel (u. a. Recycling). Die bisher auf diesem Gebiet durchgeführten Arbeiten lassen eine industrielle Umsetzbarkeit des Verfahrens als wahrscheinlich erscheinen, sofern geeignete Prozessabläufe für spezifische Metall-Kunststoffkombinationen gefunden werden können. Auf Grund der gegenwärtigen wirtschaftlichen und politischen Bedeutung des automobilen Leichtbaus werden vorrangig in diesem Bereich relevante Metall-Thermoplast-Kombinationen betrachtet. Basierend auf den Ergebnissen des geplanten Forschungsvorhabens sollen Handlungsempfehlungen erarbeitet werden, die bei der zukünftigen Auslegung von Hybrid-Bauteilen nutzbringend sind. Diese sind insbesondere für KMU sehr hilfreich, da hier die Ressourcen für die teilweise sehr aufwendige Erprobung neuer Technologien häufig begrenzt sind.