Korrelation zwischen Verbundfestigkeiten und Grenzflächenmerkmalen ultraschallgeschweißter Multi-Material-Verbunde zur Entwicklung von Finite Elemente Modellen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Moritz Liesegang
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550934377

Das Ultraschallschweißen ist eine geeignete Technologie, um ressourcenschonend Multi-Material-Verbunde mit herausragenden Verbundeigenschaften zu fügen. Der Einsatz des Ultraschallschweißens im Leichtbau und in der Elektronikindustrie ist seit Jahrzehnten Gegenstand der Forschung. Die Bindungsmechanismen und der Zusammenhang zwischen den Grenzschichtstruktur und der Verbundfestigkeit sind noch weitgehend ungeklärt, ebenso wie das Verformungs- und Schädigungsverhalten auf mikrostruktureller Ebene. In diesem Projekt sollen daher Multi-Material-Verbunde hergestellt und hinsichtlich ihrer mechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften umfassend charakterisiert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in Finite Elemente (FE) Modelle überführt werden, um das Verformungs- und Schädigungsverhalten in Abhängigkeit von der Grenzflächenstruktur zu simulieren. Diese Simulation soll experimentell verifiziert werden. Dazu soll ein ausgewählter Verbund in-situ im Computertomographen beansprucht und das beobachtete Verformungs- und Schädigungsverhalten mit der Simulation verglichen werden, um erstmals ein experimentell verifiziertes FE-Modell für ultraschallgeschweißte Verbunde zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen