Beurteilung der Laservorbehandlung auf Oberflächen- und Festigkeitseigenschaften hybrider CFK/Al Verbindungen
- 1Institut für Materialforschung Aalen, Hochschule Aalen
- 2LaserApplikationsZentrum, Hochschule Aalen
jochen [dot] schanz [at] hs-aalen [dot] de
Vor dem Fügen kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe mit Aluminiumlegierungen kamen mechanische, lösemittel- sowie UV- bzw. IR-laserbasierte Vorbehandlungsmethoden zum Einsatz, wobei der Fokus auf IR-Laserquellen lag, da diese branchenübergreifende Verbreitung finden. Die Proben wurden partiell unter Standard-bedingungen gealtert. Die so erzeugten Oberflächen wurden mittels optischer Methoden charakterisiert und Korrelationen zu den Festigkeitseigenschaften klebtechnisch gefügter hybrider CFK/Al "single-lap joints" gezogen. Dabei konnten sowohl eine festigkeitssteigende Oberflächenstrukturierung und -aktivierung als auch eine Verringerung der Faser-Matrix-Bindung in den oberflächennahen Lagen des CFKs als gegensätzliche Effekte identifiziert werden. Dies führte bei mittels IR-Lasern vorbehandelten Proben zu einer Festigkeitssteigerung von ca. 120 % im Vergleich zum Referenzprozess. Unter Einsatz eines UV-Lasers konnte das CFK schädigungsarm aktiviert und strukturiert werden. Auf Seiten des Aluminiums führte die Behandlung mittels IR-Laser zu einer Oberflächensteigerung um bis zu 66 % und einer damit einhergehenden Erhöhung der Festigkeit bis zur Endfestigkeit des Klebstoffs.
@inproceedings{schanz2018b9,
author = {Schanz, Jochen and Dostal, Isabell and Meinhard, Dieter and Reitz, Valentina and Ruck, Simon and Riegel, R. and Knoblauch, Volker},
title = {{Beurteilung der Laservorbehandlung auf Oberflächen- und Festigkeitseigenschaften hybrider CFK/Al Verbindungen}},
booktitle = {DGaO-Proceedings 2018},
series = {DGaO-Proceedings},
eventtitle = {119. Jahrestagung der DGaO},
eventdate = {2018-05-23/2018-05-26},
venue = {Aalen},
publisher = {Deutsche Gesellschaft für angewandte Optik e.V.},
year = {2018},
pages = {B9},
url = {https://dgao-proceedings.de/paper/119-b9}
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