Skip to content
Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter March 20, 2017

Faser-Metall-Gummi-Hybridlaminate

Produktionsprozessentwicklung für ein neuartiges Materialsystem

Fiber-Metal-Rubber-Hybrid-Laminates
Production process development of a novel material system
Jürgen Fleischer, Sven Roth and Christine Sommer

Kurzfassung

Die steigenden Anforderungen aus dem Umwelt- und Klimaschutz an die Automobilbranche verlangen zunehmend eine wirtschaftliche Umsetzung des Leichtbaus bei der Fertigung neuer Fahrzeuge. Die hierbei verwendeten Leichtbaumaterialien entsprechen jedoch meist nicht den Ansprüchen an das akustische Verhalten und den damit einhergehenden Komfort. Eine Möglichkeit zur Verringerung der Fahrzeugmasse bei gleichzeitig hohen Dämpfungseigenschaften besteht in der Verwendung von Faser-Metall-Gummi-Hybridlaminaten. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz vor, welcher eine ökonomische Herstellung der neuartigen Hybridlaminate ermöglicht. Der Herstellungsprozess wurde an unterschiedlichen Bauteilgeometrien erprobt und zudem der Einfluss des eingebrachten Elastomers auf das Umformverhalten des Werkstoffkonzepts untersucht.

Abstract

The increasing demands of the environmental and climate protection require a cost-effective implementation of lightweight design in the production of new vehicles. However, the lightweight materials used for this purpose usually do not meet the demands on the acoustic behavior and the associated comfort. One way to reduce the vehicle mass while ensuring high damping properties is the use of fiber-metal-rubber-hybrid laminates. This paper presents an approach that enables an economical production of the novel hybrid laminates. The production process was attempted on different component geometries. Furthermore, the influence of the incorporated elastomer on the forming behavior of the material concept was examined.


Prof. Dr. Jürgen Fleischer, geb. 1961, studierte Maschinenbau an der Universität Karlsruhe (TH), promovierte von 1985 bis 1989 am wbk Institut für Produktionstechnik und arbeitete dort im Anschluss als Oberingenieur. Zwischen 1992 und 1999 war er in leitenden Positionen im DaimlerChrysler Konzern tätig. Anschließend war er bei Bombardier Transportation als President Regional and Commuter Trains für den Geschäftsbereich Regionalzüge in Europa verantwortlich. Am 01.02.2003 wurde er zum Professor und Leiter des wbk der Universität Karlsruhe (TH) berufen. Zum 01.04.2008 wurde er aus dem Universitätsdienst beurlaubt, um als Chairman of the Executive Board die verschiedenen Werkzeugmaschinenfirmen der in Europa und USA beheimateten MAG Industrial Automation Systems zu einem globalen Anbieter von Produktionslösungen zusammenzuführen. Seit dem 01.10.2010 ist er zurück am wbk und im Rahmen einer kollegialen Institutsleitung für den Bereich Maschinen, Anlagen- und Prozessautomatisierung verantwortlich.

M.Sc. Sven Roth, geb. 1989 studierte am Karlsruher Institut für Technologie allgemeiner Maschinenbau. Als Werkstudent und im Rahmen von Praktika war er im Zeitraum vom 07.01.2013 bis zum 31.12.2015 bei der Daimler AG in Mannheim im Bereich der Werkstoff- und Prozesstechnik beschäftigt. Seit 2015 ist er am Institut für Produktionstechnik (wbk) als Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich der Leichtbaufertigung tätig.

Christine Sommer, geb. 1992, studiert Ingenieurpädagogik Metalltechnik am Karlsruher Institut für Technologie mit dem Schwerpunkt Fahrzeugtechnik. Als Werkstudent bei der Audi AG ist sie seit 01.04.2015 im Bereich Produktplanung in Neckarsulm tätig. Im Rahmen ihrer Bachelorarbeit befasste sie sich mit der Herstellung und Untersuchung von profilierten Strukturen der Faser-Metall-Gummi-Lami-nate.


References

1. Braess, H.-H.; Seiffert, U.: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik. Springer-Verlag, Wiesbaden2013, S. 124610.1007/978-3-658-01691-3Search in Google Scholar

2. Siebenpfeifer, W.: Leichtbau-Technologien im Automobilbau: Werkstoffe – Fertigung – Konzepte. Springer-Verlag, Wiesbaden2014, S. 2328 & 70–7510.1007/978-3-658-04025-3_4Search in Google Scholar

3. Vogelesang, L. B.; Vlot, A.: Development of Fibre Metal Laminates for Advanced Aerospace Structures. Journal of Materials Processing Technology103 (2000) 1, S. 1510.1016/S0924-0136(00)00411-8Search in Google Scholar

4. SinmazçelikT.; Avcu, E.; Bora, M.Ö.; ÇobanO.: A Review: Fibre Metal Laminates, Background, Bonding Types and Applied Test Methods. Materials and Design32 (2011) 7, S. 3671368510.1016/j.matdes.2011.03.011Search in Google Scholar

5. Xue, J.; Wang, W.-X.; Takao, Y.; Matsubara, T.: Reduction of Thermal Residual Stress in Carbon Fiber Aluminum Laminates Using a Thermal Expansion Clamp. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing42 (2011) 8, S. 98699210.1016/j.compositesa.2011.04.001Search in Google Scholar

6. Stoll, M.; Weidenmann, K.: Characterization of Interface Properties of Fiber-Metal-Laminates (FML) with Optimized Surfaces. Euro Hybrid Materials and Structures 2016, Kaiserslautern 2016Search in Google Scholar

7. Sarlin, E.; Liu, Y.; Vippola, M.; Zogg, M.; Ermanni, P.; Vuorinen, J.; LepistöT.: Vibration Damping Properties of Steel/Rubber/Composite Hybrid Structures. Composite Structures94 (2012) 11, S. 3327333510.1016/j.compstruct.2012.04.035Search in Google Scholar

8. Datta, J.: Aluminium-Werkstoff-Datenblätter. Aluminium-Verlag, Düsseldorf2001, S. 3739Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-20
Erschienen im Druck: 2016-09-28

© 2016, Carl Hanser Verlag, München

Scroll Up Arrow