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HyGrad – Hybrid-Spritzgusstechnologie mit gradierten Multiphasen-Kunststoffkompositen zur abzeichnungsfreien Verstärkung von Dünnblechen

Ref-Nr: TA-16262


Kurzfassung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fertigung von hybriden Metall-Kunststoff-Strukturen, die dadurch funktions- und belastungsgerecht ausgelegt und gefertigt werden können.


Hintergrund

Metalle und faserverstärkte thermoplastische Kunststoffe werden in integrierten Fertigungsprozessen zu hybriden Bauteilen kombiniert. Bekannt ist beispielsweise das Versteifen von offenen Blechprofilen durch Kunststoffrippen.


Bilder & Videos


Problemstellung

Aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten kann es bei der Werkstoffkombination zu thermisch bedingten Bauteilverzügen (Delta-Alpha-Effekte) kommen.


Lösung

Das erfindungsgemäße Werkzeug- und Prozesskonzept umfasst die Nutzung eines werkzeugintegrierten schaltbaren Elektromagneten, der ein temporäres Magnetfeld während des Spritzgießens eines mehrphasigen Kunststoff-Komposits (metallpartikelmodifizierter Thermoplast) erzeugt. Dabei sollen die im Kunststoff enthaltenen Metallpartikel in Richtung des metallischen Einlegers gezogen werden. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des Kunststoffs soll lokal variiert werden, so dass ein gleichmäßig progressiver Verlauf des Wärmeausdehnungskoeffizienten entlang des Materialübergangs erfolgt. 


Vorteile

  • funktions- und belastungsgerechte Auslegung von hybriden Bauteilen
  • verzugsarme Fertigung von hybriden Metall-Kunststoff-Strukturen

 

 


Anwendungsbereiche

Anwendungsgebiet der Erfindung ist u. a. die Automobilindustrie, wobei großes Anwendungspotenzial im Bereich des Werkzeugbaus liegt.


Service

Kooperation möglich


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

Dr.-Ing. Christoph Gaebel
0511 850 308-0
gaebel@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Machbarkeit


Patentsituation

  • DE 10 2016 107 805 A1 anhängig

Stichworte

Automobilindustrie, Bauteilverzüge, Delta-Alpha-Effekt Wärmeausdehnungskoeffizienten, hybride Metall-Kunststoff-Strukturen, TU Braunschweig, verzugsarme Fertigung, Werkzeugbau

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr