Joining the carbon fibre reinforced plastic by ultrasonic metal welding

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Dietmar Eifler
• Subject Area: Lightweight Construction, Textile Technology
• Term: from 2004 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5470581

Die Anbindung von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden an metallische Werkstoffe soll möglichst so erfolgen, dass die Struktur der Verbundwerkstoffe nicht geschwächt wird. Die Metall-Ultraschallschweißtechnik eröffnet die Möglichkeit, ohne unzulässige thermische und mechanische Beanspruchung der Fügepartner, Verbindungen zwischen den lasttragenden Verbundkomponenten, den Kohlenstofffasern und den metallischen Konstruktionselementen zu erzeugen. So haben Vorversuche gezeigt, dass Metall/CFK-Verbunde durch Metall-Ultraschallpunktschweißen herstellbar sind. Mit dem erst in den letzten Jahren zu industriellen Reife entwickelten Ultraschall-Torsionsschweißverfahren können ringförmige Fügebereiche realisiert werden. Die Metall-Ultraschallrollnahtschweißtechnik dient schließlich dazu, nahtförmige Verbindungen zu erzeugen. Ferner sollen die metallischen Bauelemente nicht nur an CFK-Verbunde, sondern möglichst auch direkt an Kohlenstofffasern geschweißt werden. Die anschließende Konsolidierung der Fasern dient dann als Korrosionsschutz und zusätzliche Stabilisierung des Fügebereichs. Darüber hinaus sollen auch CFK-Verbunde durch Metall-Ultraschallschweißtechniken unmittelbar miteinander verbunden werden.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 524: Manufacturing, Characterisation and Simulation of Welded Lightweight Structures of Metal/Fibre-Reinforced Polymer Composites
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Guntram Wagner