Schwingfestigkeit von durchsetzgefügten, bauteilähnlichen Aluminiumverbindungen

Ziel der Arbeit war die vergleichende Bewertung des mechanischen Verhaltens von durchsetzgefügten und punktgeschweißten Prüfkörpern unter verschiedenen Belastungsfällen. Die mechanische Festigkeit von Durchsetzfügeelementen kann durch befettete Oberflächen positiv beeinflusst werden, indem beispielsweise ein stärkeres Verstemmen der Bleche erfolgt oder ein größerer Hinterschnitt gewählt wird. Bei Crashversuchen war die Energieaufnahme von druckgefügten, geclinchten und punktgeschweißten Aluminiumprofilen bei Fügeabständen von 16 mm und 25 mm vergleichbar. Bei 50 mm Fügeabstand traten Faltenbeulen nur bei punktgeschweißten Probanden auf, während durchsetzgefügte Bauteile durch Abreißen der Fügeelemente und vollständiges Aufplatzen versagten. Die experimentellen Untersuchungen folgten normierten Richtlinien oder Prüfempfehlungen, die in der Automobilindustrie verbreitet sind. Fertigungstechnisch wird angestrebt, Bleche ohne vorherige Entfettung zu fügen, weshalb die meisten Tests mit befetteten Blechen durchgeführt wurden. Eine Überlappungslänge von 16 mm wurde als praxisüblich gewählt. Durchsetzfügeelemente ermöglichen eine Kraftübertragung durch mechanische Verklammerung und Kraftschluss. Der Scherzugversuch, der die Höchstzugkraft und die Verformung der Fügezone berücksichtigt, zeigte signifikante Unterschiede im Verformungsverhalten der verschiedenen Elemente. Bereits bei geringer Belastung traten große Verformungen in der F