Ultrasonic welding of glass fiber composites: comparison and scientific evaluation of the suitability of the plastics and metal welding techniques

玻璃纤维复合材料的超声波焊接：塑料和金属焊接技术适用性的比较和科学评估

• 批准号: 5332162
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Dietmar Eifler
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2000-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5332162?language=en
• 关键词: Ultrasonic; welding; glass; fiber; composites

Um Verbundwerkstoffen neue Einsatzfelder zu erschließen, ist es erforderlich, auch komplexe beanspruchungsgerechte Geometrien zu realisieren. Die Ultraschallschweißtechnik eröffnet die Möglichkeit, ohne unzulässige thermische und mechanische Beanspruchungen der Fügepartner Verbindungen zwischen Verbundwerkstoffen bzw. einzelnen Verbundkomponenten aber auch zu metallischen Konstruktionselementen herzustellen. Neben einer Vertiefung und Erweiterung der Kenntnisse auf dem Gebiet der Kunststoff-Ultraschallpunkt- und -rollnahtschweißtechnik steht erstmalig die Betrachtung der Metall-Ultraschallschweißtechnik als Fügeverfahren für Glasfaser-Verbundwerkstoffe im Vordergrund des Forschungsvorhabens. Hierbei soll insbesondere der Vorteil genutzt werden, dass mit der Metall-Ultraschallschweißtechnik Verbindungen zwischen den lasttragenden Komponenten des Verbundes hergestellt werden können. Ferner sollen Glasfasergewebe- und Glasfasergelegebahnen durch Ultraschallschweißen zu mechanisch beanspruchbaren komplexen Geometrien verbunden werden. Die Integration von metallischen Konstruktionselementen vor der Imprägnierung und Konsolidierung der Gewebe bzw. Gelege bildet einen weiteren technisch interessanten Fertigungsschritt, da auf diese Weise metallische Konstruktionselemente direkt in den Verbund eingebunden werden können. Ferner kommt der Ermittlung mechanischer Kennwerte wie Zugscher-, Scher- und Schälfestigkeit sowie der mikroskopischen, thermometrischen und analytischen Beurteilung der Fügezone zur Beschreibung und Klärung der vorliegenden Bindungsmechanismen eine große Bedeutung zu. Insgesamt ist mit der Durchführung des Forschungsvorhabens eine erhebliche Kenntniserweiterung im Bereich von Fertigungsverfahren für Glasfaser-Verbundwerkstoffe zu erwarten.

Um Versatile werkstoffen neue Einsatzfelder zu erschließen，is erforderlich，auch komplex beansprugsgerechte Geometrien zu realisieren. Die Ultrasonic schweißtechnik eröffnet die Möglichkeit，ohne unzulässothermische und mechanische Beanspruchungen der Fügepartner Verbindungen zwischen Verbandwerkstoffen bzw.一个垂直的组件也可以在金属结构中使用。因此，在超声烧结和轧制技术领域内，金属超声烧结技术与Fügeverfahren在Fordergrund des Forschungsvorhabens中的烧结-烧结工艺之间的相互作用是不可忽视的。在此之前，必须使用金属超声波探伤技术对韦尔登进行检测，以确定韦尔登的最后成分。通过超声波schweißen zu mechanisch beanspruchbaren komplexen Geometrien verbunden韦尔登来解决超声波网络和超声波轨道。Die Integration von metallischen Konstruktionselementen vor der Imprägnierung und Konsolidierung der Gewebe bzw.这是一个非常有趣的技术领域，它由一个韦尔登中的金属结构直接驱动。Ferner kommt der Ermittlung mechanischer Kennwerte wie Zugscher-，Scher- und Schälfestigkeit sowie der mikroskopischen，thermometrischen und analytischen Beurteilung der Fügezone zur Beschreibung und Klärung der vorliegenden Bindungsmechanismen eine große Bedeutung zu. Insgesamt ist mit der Durchführung des Forschungsvorhabens eine erhebliche Kenntniserweiterung im Bereich von Fertigungsverfahren für Ferfaser-Verneswerkstoffe zu erwarten.