Hochfeste Verbindungsstellen für Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe (Wood Veneer Composite, kurz: WVC)

Abstract

Im Projekt wurde eine lokale Verdichtungstechnologie für Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe (Wood Veneer Composite, kurz: WVC) unter dem Aspekt der wirtschaftlichen Verfahrensführung weiterentwickelt und hinsichtlich ihrer Prozessparameter und resultierenden Eigenschaften in der Verdichtungs- und Verbindungsstelle erforscht. Die Technologie dient dem Zweck eine hochfeste Verbindungsstelle für vorgespannte Schraubverbindungen in WVC für das Anwendungsfeld im Maschinenbau unter wirtschaftlichen Bedingungen herzustellen. Damit wurden die Verbindungseigenschaften bei gleichzeitigem Erhalt des leichtbautechnischen Anwendungspotentials der Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe verbessert. Es wurden die lokalen Verdichtungstechnologien axial, radial und deren Kombination auf vorgespannte Durchsteckschraubverbindungen (DSV) und relevante Einschraubverbindungen (ESV) angewendet. Zur Beurteilung der Verdichtungsparameter wurden makroskopische und mikroskopische Strukturanalysen durchgeführt, sowie die Rückverformung und die Prozesskräfte bewertet. Die Analyse der hochfesten Verbindungsstellen erfolgte anschließend hinsichtlich der Aspekte maximal übertragbarer Vorspannkraft, Vorspannkraftverlust, Reaktion gegenüber des Klimaeinflusses sowie statisch-/ dynamischer Tragfähigkeit. Diese Grundlagenuntersuchungen bildeten die Voraussetzung für eine Verfahrensmodifikation, welche die axiale und radiale Verdichtung mit Hilfe eines entwickelten Werkzeuges in einem Prozess kombiniert und mit dem zweistufigen Pressprozess die Prozesszeit deutlich reduziert. Damit wurden die Voraussetzungen für die industriellen Fertigung geschaffen. Neben der abschließenden Performancebewertung lokal verdichteter Verbindungsstellen wurde eine Fertigungsrichtlinie der lokalen Verdichtungstechnologie erarbeitet.