HySurf

Verbundeigenschaften beim Hinterspritzen metallischerdreidimensionaler Surfi-Sculpt Formschlusselemente

Kunststoff/Metall-Hybridbauteile vereinen die spezifischen Vorteile beider Werkstoffe zur Gewichtsreduzierung und Steigerung der mechanischen Leistungsfähigkeit. Im Projekt HySurf entwickelt das IKV in Kooperation mit dem Institut für Schweiß- und Fügetechnik der RWTH Aachen (ISF) eine Methodik zur Voraussage des Versagensverhaltens hinterspritzter Hybridbauteile mit Surfi-Sculpt-Strukturen auf Basis von Prozess- und Materialparametern.

© IKV

Bei der Herstellung von Kunststoff/Metall-Hybridbauteilen kann die Verbindung durch Schweißen, Kleben oder integriertes Hinterspritzen erfolgen. Formschlüssige Mechanismen, wie das Hinterspritzen von Surfi-Sculpt-Strukturen, bieten Vorteile: Sie sind materialunabhängig einsetzbar, im Kontext des Design for Disassembly wieder lösbar und ermöglichen durch die Kombination aus Erhöhung und Vertiefung eine beidseitige Verankerung zwischen Metall und Kunststoff. Die zentrale Herausforderung liegt in der präzisen Auslegung und Positionierung der Strukturen im Hinblick auf die Prozessdrücke beim Hinterspritzen, die verschiedenen Belastungsrichtungen während der Nutzungsphase und die Trennbarkeit am Lebensende.

In Kooperation mit dem Institut für Schweiß- und Fügetechnik der RWTH Aachen (ISF) wird im Projekt eine Methodik entwickelt, um das Versagensverhalten hinterspritzter Hybridbauteile mit Surfi-Sculpt-Strukturen basierend auf Prozess- und Materialparametern zu prognostizieren. Hierzu werden variierende Strukturgeometrien erzeugt, im Spritzgießprozess formschlüssig verbunden, mechanisch und mikroskopisch analysiert und zudem der Einfluss der Struktur auf die Bindenahtbildung und Bauteileigenschaften experimentell und mittels Simulation analysiert.

Projektdaten und Förderung

Wir danken der DFG für die Förderung des Projekts (Förderkennzeichen HO 4776/101-1) und den Projektpartnern für
die Zusammenarbeit.

Projektlaufzeit: 01.07.2025 – 31.12.2025