AdiosRivet - Advanced design of welded joints for TP-CFRPC reinforced vehicle structures

Da die Reichweite eines der ausschlaggebenden Kriterien für die Akzeptanz neuer Mobilitätskonzepte ist, nimmt der effiziente Leichtbau in diesem Strukturwandel eine Schlüsseltechnologie ein. Ein optimaler Leichtbaugrad kann nur erreicht werden, wenn Material-, Konstruktions- und Fertigungsleichtbau aufeinander abgestimmt sind. Als Schlüsseltechnologie zum Fügen von TP-CFK ist das Schweißen anzusehen. Im Vergleich zu konventionellen Fügeverfahren, wie dem Schrauben oder Nieten, kann durch das Schweißen das Gesamtgewicht der Baugruppe infolge der eingesparten mechanischen Fügeelemente reduziert werden (z. B. 9 Gew.-% Einsparung bei einer Flugzeug-Störklappe). Aufgrund der homogeneren Spannungsverteilung können die Fügeteile zudem dünner ausgeführt werden, wodurch zusätzlich Material bzw. Gewicht eingespart werden kann. Neben dem Leichtbauaspekt ergeben sich durch das Verschweißen von TP-CFK-Strukturen anstelle des konventionellen Fügens immense Effizienzvorteile (bspw. für eine Störklappe eines Flugzeugs eine Reduktion der Assemblierungskosten und -zeit von je 40 %). Das Schweißen von TP-CFK-Strukturen ist jedoch bislang nur beschränkt umsetzbar. Im Bereich des konstruktionsbasierten Leichtbaus mangelt es an ausgereiften Auslegungsrichtlinien für solche Schweißverbindungen aus TP-CFK. Dies ist ein Hauptziel im Rahmen des Projektes.