Hybridguss und Faserintegration

Verbindungen schaffen und mechanische Festigkeiten steigern

Unter dem Themenfeld »Hybridguss und Faserintegration« wird die materialtechnische Integration von Faser- und Drahtstrukturen in Gussteile zur Optimierung und Beeinflussung mechanischer Eigenschaften sowie die gießtechnische Verbindung von Faserverbundwerkstoffen und Metallguss verstanden, vor allem zwischen CFK und Aluminiumguss.

Keramikfaser-Aluminium-Hybridverbindung
© Foto Fraunhofer IFAM

Keramikfaser-Aluminium-Hybridverbindung hergestellt im Aluminiumdruckguss.

Die Herausforderungen liegen dabei sowohl in der Positionierung von Faser- und Drahthalbzeugen im Gießwerkzeug, dem Infiltrationsverhalten und dem notwendigen Aufbringen einer Vorspannung als auch im Realisieren einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Guss und Faser- bzw. Drahtstruktur. Für eine Verbindungstechnik zwischen Gussteil und Faserverbundwerkstoff werden in der Regel Glasfaserstrukturen eingesetzt. Die Optimierung mechanischer Eigenschaften erfolgt vorzugsweise durch Faserstrukturen zur Erhöhung der Steifigkeit oder mithilfe von Drahtstrukturen zur Verbesserung des Bruchverhaltens bis hin zum Fail-Safe-Verhaltens im Schadensfall.