{"id":26004,"date":"2021-05-06T09:31:30","date_gmt":"2021-05-06T07:31:30","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=26004"},"modified":"2021-05-05T15:33:44","modified_gmt":"2021-05-05T13:33:44","slug":"mathematische-modelle-sollen-lebensdauer-von-infrarot-schweissverbindungen-vorhersagen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=26004","title":{"rendered":"Mathematische Modelle sollen Lebensdauer von Infrarot-Schwei\u00dfverbindungen vorhersagen"},"content":{"rendered":"

Bei fast allen Entwicklungen im Maschinenbau steht heute der effiziente Leichtbau an oberster Stelle. Vor allem in der Mobilit\u00e4t sorgt bereits eine geringe Masseneinsparung f\u00fcr einen erheblich reduzierten Treibstoffverbrauch und CO2-Aussto\u00df. Aber wie langlebig sind solche Leichtbaul\u00f6sungen im aktiven Gebrauch tats\u00e4chlich? Dieser Frage gehen Forschende des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF in Darmstadt, des Leibniz-Instituts f\u00fcr Polymerforschung Dresden und der Kunststofftechnik Paderborn in einem k\u00fcrzlich gestarteten Kooperationsprojekt nach. Im Fokus stehen dabei Infrarotschwei\u00dfverfahren von Kunststoffen. Das Forscherteam erwartet von den Ergebnissen des Projekts eine Kostenersparnis von 20 Prozent bei einzelnen Bauteilen aus der Automobilindustrie. <\/strong><\/p>\n

In ihrem gemeinsamen Projekt wollen die drei Forschungsstellen glasfaserverst\u00e4rkte technische Kunststoffe mittels Infrarotschwei\u00dfverfahren f\u00fcgen und deren zyklische Belastbarkeit ermitteln. Die Ergebnisse aus den Experimenten werden mit einem mathematischen Modell verglichen, das die mechanischen Eigenschaften der gef\u00fcgten Bauteile auf Grundlage der individuellen Struktureigenschaften der Schwei\u00dfnaht beschreibt.<\/p>\n

In dem Forschungsvorhaben werden zwei verschiedene Kunststoffe untersucht und hinsichtlich ihrer Lebensdauer bewertet. Dabei handelt es sich um ein Polyamid 6 (PA6) und ein Polyphtalamid (PPA) mit Kurzglasfaserverst\u00e4rkung. Im ersten Schritt werden geschwei\u00dfte Flachproben in einer Vielzahl von Parameterkombinationen hinsichtlich der Schwingfestigkeit untersucht, um die Frage nach dem Einfluss der Prozessparameter beim Infrarotschwei\u00dfen auf die Schwingfestigkeit der F\u00fcgeverbindung zu beantworten.<\/p>\n

\u00dcber die Bewertung der untersuchten Kombinationen will das Forscherteam die signifikanten Faktoren, die einen Einfluss auf die Lebensdauer der Schwei\u00dfverbindung haben, identifizieren und die Wechselwirkungen zwischen der Schwingfestigkeit und den eingestellten Schwei\u00dfprozessparametern ableiten. Nachfolgend werden die Ergebnisse anhand eines industrienahen Demonstratorbauteiles verifiziert.
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\nDruckluftspeicher aus Kunststoff<\/strong><\/p>\n

Die in diesem Projekt erlangten Ergebnisse k\u00f6nnen beispielsweise in die Entwicklung von Druckluftspeichern aus Kunststoffen in der Automobilindustrie \u00fcbertragen werden. Bisher werden Druckluftspeicher klassisch aus metallurgischen Werkstoffen gefertigt. Nur mit einer Schwei\u00dfnaht, die hohen Belastungen standh\u00e4lt, w\u00e4re es denkbar, die Speicher aus faserverst\u00e4rkten Kunststoffen herzustellen. Dar\u00fcber hinaus spielen Faktoren wie Dichtigkeit und Medienbest\u00e4ndigkeit eine wichtige Rolle. Stellt sich heraus, dass ein Druckluftspeicher mit Hilfe der Projekterkenntnisse aus Kunststoff gefertigt werden kann, sind Kostenersparnisse von 20 Prozent zu erwarten.<\/p>\n

Das Projekt (IGF-Vorhaben Nr. 21276N) ist im Oktober 2020 gestartet. 17 Unternehmen, die im projektbegleitenden Ausschuss die Sicht der Industrie vertreten, unterst\u00fctzen das Vorhaben. Dieser Ausschuss kann stetig durch weitere Unternehmen erg\u00e4nzt werden. Interessenten k\u00f6nnen sich an M.Eng. Paul T\u00f6ws, Tel. 06151 705-8158, E-Mail: paul.toews@lbf.fraunhofer.de<\/a> wenden.Das Fraunhofer LBF<\/strong> in Darmstadt steht seit \u00fcber 80 Jahren f\u00fcr Sicherheit und Zuverl\u00e4ssigkeit von Leichtbaustrukturen<\/strong>. Mit seinen Kompetenzen auf den Gebieten Betriebsfestigkeit, Systemzuverl\u00e4ssigkeit, Schwingungstechnik und Polymertechnik bietet das Institut heute L\u00f6sungen f\u00fcr wichtige Querschnittsthemen der Zukunft: Systemleichtbau, Funktionsintegration und cyberphysische maschinenbauliche Systeme. Im Fokus stehen dabei L\u00f6sungen f\u00fcr gesellschaftliche Herausforderungen wie Ressourceneffizienz und Emissionsreduktion sowie Future Mobility, wie die Elektromobilit\u00e4t und das autonome, vernetzte Fahren. Umfassende Kompetenzen von der Datenerfassung im realen betrieblichen Feldeinsatz \u00fcber die Datenanalyse und die Dateninterpretation bis hin zur Ableitung von konkreten Ma\u00dfnahmen zur Auslegung und Verbesserung von Material-, Bauteil- und Systemeigenschaften bilden daf\u00fcr die Grundlage. Die Auftraggeber kommen u.a. aus dem Automobil- und Nutzfahrzeugbau, dem Schiffbau, der Luftfahrt, dem Maschinen- und Anlagenbau, der Energietechnik, der Elektrotechnik, der Medizintechnik sowie der chemischen Industrie. Sie profitieren von ausgewiesener Expertise der rund 400 Mitarbeitenden und modernster Technologie auf mehr als 17 900 Quadratmetern Labor- und Versuchsfl\u00e4che.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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