Verbundwerkstoffe - 24. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde
Poster
23.05.2024
Stoffschlüssige Metall-Kunststoff-Hybride mit hohen Verbundhaftfestigkeiten mittels schlanker Prozessketten
KS

Dr. Katrin Schubert

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.

Schubert, K. (V)¹
¹Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.

In vielen Bereichen spielt die Gewichtsreduzierung bei der Energieeinsparung eine wichtige Rolle, insbesondere bei zukünftigen Elektrofahrzeugen. Aus diesem Grund haben Multimaterialkonstruktionen in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Nach dem Stand der Technik gibt es verschiedene Möglichkeiten, Multimaterialstrukturen herzustellen. In der Vergangenheit wurden diese Verbindungen meist mechanisch hergestellt, z.B. durch Formschluss oder Klemmen. Heute spielt vor allem das Kleben von Werkstoffen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Leichtbaustrukturen, insbesondere in der Automobil- und Transportindustrie, allerdings bedingt dies kosten- und zeitintensive Vorbehandlungsschritte. Am Leibniz-IPF konnten in den letzten Jahren verschiedene stoffschlüssige Metall-Kunststoff-Verbunde mit hohen Verbundhaftfestigkeiten auf einem anderen Weg generiert werden. Die Grundlage dafür ist die Entwicklung eines Polyurethanpulverlackes, welcher als latentes Reaktivadhäsiv Einsatz finden kann. Das Pulverlacksystem basiert auf handelsüblichen Uretdion-Vernetzern (intern blockierte Isocyanate), OH-funktionalisierten Polyesterharzen und einem spezifischen Katalysatorsystem. Durch die temperaturselektiv zweistufig ablaufende Vernetzungsreaktion des Pulverlackes kann man nach Applikation und Aushärtung mittels der 1. Vernetzungsstufe (Polyallophanat) dann die 2. Vernetzungsstufe (Polyurethan) für Grenzschichtreaktionen zur kovalenten Anbindung der Polymermatrix nutzen. Es konnten Pulverlack-Kunststoff-Hybriden im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Auf diese Weise wurden 3- bzw. 4-Schicht-Metall-Kunststoff-Hybride mit einer sehr hohen Verbundhaftfestigkeit erzeugt. Die Übertragung dieses Konzeptes war auf die Herstellung von Metall-Kunststoff-Verbindungen, bestehend aus pulverbeschichtetem Stahl und einer glasfaserverstärkten Epoxidharzmatrix möglich. Am IPF wurde dafür die Pulverlack- und die Materialentwicklung im diskontinuierlichen RTM-Verfahren (Resin Transfer Moulding) durchgeführt. Anschließend wurden bevorzugte Materialkombinationen auf das Pultrusionsverfahren übertragen und am Fraunhofer-IWU der Nachweis der technologischen Machbarkeit solcher Materialverbindungen unter kontinuierlichen Bedingungen erbracht.

Abstract

Abstract

Erwerben Sie einen Zugang, um dieses Dokument anzusehen.

Poster

Poster

Erwerben Sie einen Zugang, um dieses Dokument anzusehen.

Ähnliche Beiträge

© 2025