In order to take advantage of the specific structural and functional properties inside a multi-material assembly, it is necessary to provide adapted joining technologies. Therefore, the new joining technology "thermoclinching" was developed to join endless fiber reinforced thermoplastic composites and metallic joining partners. Previous experimental and numerical studies demonstrated the potential of the novel joining technology. In experimental and numerical studies essential geometrical and material parameters influencing the forming behavior are identified and evaluated. Thereby, the inline-thermoclinching technology is developed by integrating the pre-processed steps of cutting and heating into the actual joining process. For structural analysis of the joining zone as well as for quality analysis and validation of the process simulations computer tomography (CT) is used. Furthermore, experimental characterizations of the failure behavior of thermoclinched joints and the development of simulation models as well as strategies for numerical strength analyses are carried out.
Keywords:Clinching / hybrid structure / multi-material / joint / process simulation Zur effizienten Nutzung der spezifischen Eigenschaften innerhalb einer Multimaterial-Baugruppe ist die Bereitstellung angepasster Fügetechnologien zwingend erforderlich. Vor diesem Hintergrund wurde die Thermoclinch-Technologie entwickelt, um endlosfaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe und metallische Fügepartner zu verbinden. Erste Studien verdeutlichen das Potenzial der neuartigen Fügetechnologie; jedoch sind detailliertere Untersuchungen zur Bereitstellung eines robusten Thermoclinch-Prozesses erforderlich. In systematischen experimentellen und numerischen Parameterstudien werden wesentliche Einflussgrößen auf das Umformverhalten identifiziert und bewertet. Dabei wird die Prozessintegration von Einschnitt-, Aufheiz-und Fügeoperation als Grundlage eines robusten Inline-Thermoclinch-Prozesses vorgenommen. Für die Strukturana-