 | 2005 |
Abstract:
Ob Kfz-Spaceframes, Flugzeugskelette, Seilbahnkabinen oder Eisenbahnwaggons – in jedem Mobilitätsbereich kommen heute leichte Tragwerksstrukturen mit dem Ziel zum Einsatz, den Energieverbrauch zu verringern oder die Nutzlast zu erhöhen. Ein innovatives Werkstoffkonzept für Leichtbaustrukturen sind durch Verbundstrangpressen hergestellte Aluminiummatrixprofile, die in-situ mit steifen und hochfesten Elementen verstärkt werden. Koextrudierte Aluminiumprofile aus AlMgSi0,5 mit verschiedenen Verstärkungselementen wurden hinsichtlich mehrerer Aspekte untersucht: Mit Hilfe metallographischer Methoden und unter Einsatz hochauflösender Elektronenmikroskopie wurden die sich ausbildenden Grenzflächen zwischen Matrix und Verstärkungselementen charakterisiert, da deren Ausprägung bekanntermaßen entscheidend die Kraftübertragung zwischen Matrix und Verstärkungselement beeinflusst. Eine dreidimensionale zerstörungsfreie Abbildung der Verstärkungselemente und der umgebenden Matrix erfolgte mit der Micro-Computertomographie. Um den Einfluss von mechanischen und chemischen Vorbehandlungsschritten auf die Grenzflächenscherfestigkeit quantitativ zu erfassen, wurden Push-out-Versuche durchgeführt. Die makroskopischen mechanischen Eigenschaften der Verstärkungselemente sowie der Verbunde wurden mit Hilfe quasistatischer Zugversuche bestimmt, um so einen Vergleich der Leistungsfähigkeit der unterschiedlichen Werkstoffsysteme zu ermöglichen und diese Resultate mit den Ergebnissen der Grenzflächencharakterisierung zu korrelieren.