Hybrydowe karoserie wymagają hybrydowych połączeń – to najważniejszy wniosek płynący z uruchomionego wiosną 2020 r. projektu GOHybrid. Jego uczestnicy – w tym badacze z Instytutu Fraunhofera ds. Badań nad Wytrzymałością Materiałów i Niezawodnością Systemów (LBF) – koncentrują się na badaniu wpływu różnic w rozszerzalności cieplnej materiałów na wytrzymałość połączeń klejonych. Punktem wyjścia była dla nich obserwacja, że w przypadku klejenia różnych gatunków materiałów, w tym zwłaszcza aluminium i kompozytów wzmacnianych włóknami, duże zmiany temperatury w połączeniu ze znacznym obciążeniem prowadzą do powstawania naprężeń własnych połączenia skutkujących nierzadko jego rozłączeniem. Co więcej, okazało się, że zmiana spoiwa nie zawsze rozwiązuje ten problem.

Celem naukowców jest zbadanie różnych możliwości kształtowania połączenia i doboru spoiwa, tak aby do minimum ograniczyć naprężenia własne. Każda z badanych metod jest poddawana szeroko zakrojonym testom pod obciążeniem termicznym i cyklicznym. Na przedmiot badań wybrali koło samochodu osobowego z piastą wykonaną z aluminium i felgą z kompozytu wzmacnianego włóknami – nie tylko ze względu na fakt, że podlega ono szczególnie dużym obciążeniom i oddziaływaniom termicznym na skutek hamowania, ale także dlatego, że nikt jeszcze nie próbował łączyć piasty z felgą inaczej niż mechanicznie (za pomocą śrub). Teraz naukowcy chcą dowieść, że to możliwe. 

Jeśli badania zakończą się sukcesem i naukowcom uda się opracować odpowiednią metodę klejenia, może to znacznie przyspieszyć projektowanie i produkcję komponentów hybrydowych karoserii, obniżyć ich cenę, a także zmniejszyć zużycie surowców przy zapewnieniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa całej konstrukcji. Ale nie tylko: klejenie można bowiem potencjalnie zastosować także w innych branżach, np. w przemyśle lotniczym, zapewniając możliwość wysokiej indywidualizacji projektów przy niskich kosztach wytworzenia połączenia.

Źródło: Fraunhofer LBF