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Description of  Intrinsische Hybridverbunde fr Leichtbautragstrukturen: Grundlagen der Fertigung, Charakterisierung und Auslegung [German]

Der Einsatz von Leichtbautragstrukturen bietet heutzutage die Mglichkeit eine signifikante Gewichtsreduzierung zu realisieren. Bei der Gestaltung dieser Leichtbautragstrukturen mssen, je nach Anwendungsfall, eine Vielzahl von Anforderungen bercksichtigt werden. Die komplette Substitution eines Werkstoffes ist fr die konsequente Nutzung des Leichtbaupotentials nicht immer zielfhrend. Eine optimale Gesamtstruktur besteht aus einer hybriden Werkstoffkombination, dem sogenannten Multi-Material-Design. Der Ansatz der Hybridisierung von Strukturkomponenten rckt somit immer strker in den Vordergrund und kann grundstzlich nach zwei unterschiedlichen Methoden erfolgen. Zum einen knnen zwei Bauteile aus Faserverbundkunststoff und Metall durch nachgeschaltete Fgeprozesse, wie beispielsweise Nieten, Schrauben oder Kleben, gefgt werden. Nachteil dieses Ansatzes ist neben dem Aufwand fr den Fgeprozess die zustzliche Masse, durch die das Leichtbaupotential nicht vollkommen ausgeschpft werden kann. Zum anderen besteht die Mglichkeit der Herstellung des Hybridverbunds in einem einstufigen Prozess, wobei die Verbindung der verschiedenen Materialien im Ur- oder Umformprozess ohne einen nachfolgenden Fgeschritt erfolgt. Das entstehende Bauteil dieses einstufigen Prozesses wird als intrinsisches Hybrid bezeichnet. Aufgrund der intrinsischen Hybridisierung entstehen neue Gestaltungsmglichkeiten und produktionstechnische Vorteile, aber auch Herausforderungen in Bezug auf die Prfung, Simulation und Herstellung. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1712 der Deutschen Forschungsgemeinschaft wurde hierzu auf den Fachgebieten Produktionstechnik, Mechanik und Werkstoffwissenschaften intensiv Forschungsarbeit geleistet.