Bewertung der Schädigung in Faser-Verbund-Kunststoffen durch Stanznietprozesse

Mischbauteile aus Faser-Kunststoff-Verbunden mit konventionellen metallischen Werkstoffen werden mit vorlochfreien mechanischen Verfahren gefügt, wie dem Voll- oder Halbhohlstanznieten. Sie sind in der Lage, sofort tragfähige Verbunde in sehr kurzer Zeit zu bilden. Allerdings können die Löcher im Stanzprozess nicht schädigungsfrei in die Faser-Kunststoff-Verbunde eingebracht werden. Aufgrund mangelnder Duktilität und heterogenem Werkstoffaufbau kommt es in den benachbarten Regionen zu Faserbrüchen, Zwischenfaserbrüchen und Delaminationen, die sowohl die Werkstoff- als auch die Verbindungseigenschaften negativ beeinflussen. Die durch die Stanznietprozesse bedingten Laminatschädigungen werden analysiert und bewertet, wobei ein ausgeprägter positiver Effekt bei der Verwendung von gelochten Stempeln mit Schneidkanten zu beobachten ist. Quasistatische Festigkeitsuntersuchungen zeigen, dass Schädigungen die Druckfestigkeit sowie Lochleibungsfestigkeit der Laminate signifikant reduzieren können.