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Hybridguss Zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

| Redakteur: Dorothee Quitter

Am Fraunhofer IFAM wurde in den letzten Jahren eine neuartige Fügetechnologie für die Kombination von Druckgusslegierungen und Fasermaterialien entwickelt. Nun folgt die zerstörungsfreie Qualitätsprüfung.

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Aluminium-FVK-Verbindung hergestellt im Niederdruckguss.
Aluminium-FVK-Verbindung hergestellt im Niederdruckguss.
(Bild: Fraunhofer IFAM)

Eine Methode, die besten Eigenschaften verschiedener Werkstoffe miteinander zu verbinden, ist die Hybrid-Bauweise. Sinnvolle Kombinationen unterschiedlicher Materialien sind zum Beispiel CFK und Aluminium. Bisher erfolgte das Verbinden dieser Komponenten über ein adhäsives oder mechanisches Fügen. Wissenschaftler am Fraunhofer IFAM haben eine Verbindungslösung in Form einer Übergangsstruktur entwickelt, welche in Aluminiumbauteile mithilfe des Druckguss integriert werden kann. Das eingebrachte Verbindungselement, das aus hitzebeständigen Glasfasern oder Titan bestehen kann, führt zu einer galvanischen Entkopplung zwischen den Werkstoffen und verringert somit das Korrosionsverhalten des Werkstoffverbundes Aluminium-CFK.

Bisher existiert aber noch kein Verfahren, das die zerstörungsfreie Qualitätsprüfung solcher Hybridbauteile zulässt – was wiederum Voraussetzung für eine industrielle Umsetzung ist. Im Rahmen des Projektes „HyQuality – Hybridguss-Fertigung mit standardisierter Qualitätssicherung“ bringen darum die Fraunhofer-Institute IIS/EZRT, IZFP und IFAM ihre jeweiligen Fachkompetenzen ein, um gemeinsam entsprechende Methoden hierfür zu entwickeln. Ziel ist es dabei, eine produktionsintegrierte und zerstörungsfreie Inline-Prüfung zu erarbeiten, die sämtliche Fehlerarten in hybriden Bauteilen sichtbar und somit überprüfbar macht. Um die Kontaktfläche zwischen Faser-, Draht- oder Blechverstärkung und Gussmatrix genau zu erkennen und deren Qualität bewerten zu können, ist eine bildgebende Technologie, die das Material möglichst hochauflösend darstellt, erforderlich. Röntgentechnik, Computertomographie und Thermographie sind drei der Technologien, die in diesem Zusammenhang infrage kommen. Ziel des Entwicklerteams ist es, alle Verfahren im Hinblick auf eine fertigungsintegrierte Inline-Prüfung für den Hybridguss zu bewerten. Um die Eignung jeder der zerstörungsfreien Prüfmethoden zu bestimmen und einen wissenschaftlichen Vergleich zu ziehen, werden die im Projekt hergestellten Proben und Bauteile im Nachgang zerstört. Die Resultate der zerstörenden Prüfung dienen dabei als Referenzergebnisse und werden zum Vergleich mit den Ergebnissen der zerstörungsfreien Prüfung herangezogen. (qui)

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