Zuverlässigkeit von Bindenähten in technischen Bauteilen - neues Projekt

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In zahlreichen Bauteilen technischer Anwendungen sind Bindenähte nicht zu
vermeiden und stellen besonders bei Rezyklaten aufgrund der Vorgeschichte
des Matrixmaterials eine große Herausforderung dar.
Zuverlässigkeitsexperten aus dem Fraunhofer-Institut für
Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF möchten in dem Projekt
»Design for Reliability – Bindenähte in technischen Bauteilen« gemeinsam
mit Partnern grundlegende Zusammenhänge hinsichtlich der Zuverlässigkeit
von Bindenähten untersuchen.

Durch den verstärkten Einsatz von Rezyklaten aufgrund der ELV-Verordnung
der EU, wird die Zuverlässigkeits- und Lebensdauerbewertung von Rezyklaten
besonders herausfordernd. Die Vorgeschichte des Materialmix führt bei
Rezyklaten zu stärkeren Schwankungsbereichen der rheologischen,
morphologischen und mechanischen Eigenschaften, welche für die Qualität
und Zuverlässigkeit von Bindenähten besonders wichtig sind. Wird man erst
bei der Bauteilbemusterung durch einen vorzeitigen Schadensfall auf
kritische Bindenähte aufmerksam, sind Produktionsstart und Liefertermine
meist nicht mehr einzuhalten. Zudem sind in einem so fortgeschrittenen
Stadium der Bauteilfreigabe, Änderungen am Angusssystem oder am
Bauteildesign nur unter hohem finanziellem und zeitlichem Aufwand möglich.

Langzeiteigenschaften von Bindenähten verbessern

Um diesem Umstand entgegenzuwirken, liegt in dem neuen Projekt der Fokus
auf den Langzeiteigenschaften der Bindenähte. Dazu werden an einem
speziellen Spitzgießwerkzeug Prüfkörper hergestellt, mit denen der
Einfluss von Prozessparametern auf die Qualität der Bindenaht bewertet
werden kann. Mikroskopische und makroskopische Analysen, während der
statischen und zyklischen Beanspruchung geben Aufschluss über die
Rissinitiierung und -ausbreitung in den Bindenähten. Die ermittelten Daten
und Kennwerte fließen in einen Maßnahmenkatalog zur
Zuverlässigkeitsbewertung ein, der den Projektpartnern hilft, spezifische
Anforderungen an Materiallieferanten und Fertiger formulieren zu können.

Die teilnehmenden Unternehmen profitieren von dem Know-how des Fraunhofer
LBF und können ihre Materialrezepturen sowie Prozessparameter gezielt
anpassen, um die Qualität und Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu steigern.
Das Projekt richtet sich an Firmen entlang der gesamten
Wertschöpfungskette vom Material und Additivhersteller über Compounder bis
hin zu Entwicklern und Herstellern von Bauteilen mit Bindenähten, die
deren Zuverlässigkeit absichern möchten.

Projektpartner aus der Industrie gesucht

Das Projekt ist offen für weitere Partner aus Industrie und Wirtschaft.
Details unter: www.lbf.fraunhofer.de/bindenaehte