PORTFOLIO
Project presentations on the website
Every project supported by Gebert Rüf Stiftung is made accessible with a web presentation that informs about the core data of the project. With this public presentation, the foundation publishes the funding results achieved and contributes to the communication of science to society.
Gesinterte Kraftleitungselemente
Editorial
Für den Inhalt der Angaben zeichnet die Projektleitung verantwortlich.
Cooperation
Diese Rubrik wird erst seit 2010 erfasst.
Project data
- Project no: GRS-060/05
- Amount of funding: CHF 350'000
- Approved: 30.01.2006
- Duration: 07.2006 - 05.2009
- Area of activity: Innovation an Fachhochschulen, 1998 - 2008
Project management
- Prof. Dr. Markus Henne, Stv. Institutsleiter IWK
- Hochschule für Technik Rapperswil
- Maschinentechnik, IWK
- Oberseestrasse 10
- 8640 Rapperswil (Schweiz)
- markus.henne@hsr.ch
Project description
Der Einsatz von kontinuierlich faserverstärkten Kunststoffen in diesen Multimaterialstrukturen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Insbesondere im Flugzeug- und Fahrzeugbau, in der Maschinentechnik und im Sport- und Freizeitbereich werden vermehrt metallische Bauteile durch glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffbauteile (Composites) ersetzt. Bei punktförmigen Krafteinleitungen in die Faserverbundstrukturen werden oft metallische Inserts oder Onserts verwendet, um die Lasten in die Struktur einzuleiten. Inserts sind Einlegeteile, welche während oder nach dem Herstellungsprozess des Compositebauteils in die Struktur eingelegt werden. Onserts sind Verbindungselemente, welche auf die Bauteiloberfläche aufgeklebt werden.
In diesem Projekt geht es um die Auslegung, Herstellung und Prüfung von metallischen, hoch integrierten Krafteinleitungselementen. Aufgrund einer Untersuchung verschiedener Einflussfaktoren auf die Onsertgeometrie und das Onsertmaterial wurden Richtlinien für die richtige Gestaltung und Wahl von Onserts geschaffen.
In diesem Projekt geht es um die Auslegung, Herstellung und Prüfung von metallischen, hoch integrierten Krafteinleitungselementen. Aufgrund einer Untersuchung verschiedener Einflussfaktoren auf die Onsertgeometrie und das Onsertmaterial wurden Richtlinien für die richtige Gestaltung und Wahl von Onserts geschaffen.
What is special about the project?
Bei dem vorliegenden Projekt handelt es sich um ein innovatives, praxisorientiertes Forschungsvorhaben auf dem Gebiet des Leichtbaus.
Das Projekt stärkt den Mittelbau des neu gegründeten „Instituts für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung“ IWK der HSR.
Das Projekt stärkt den Mittelbau des neu gegründeten „Instituts für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung“ IWK der HSR.
Status/Results
Ein Hauptresultat der Untersuchungen ist die Geometrieoptimierung der Onserts, welche an der ETH Zürich durchgeführt wurde. In fast allen Lastfällen stellten sich flächige, ebene Onserts als optimal heraus. Entgegen den Erwartungen spielte dabei die Orthotropie des Untergrundes keine bedeutende Rolle. Dadurch ist der ursprünglich vorgesehene Pulvermetallspritzgussverfahren nicht mehr sinnvoll. Es stellte sich heraus, das vor allem die Steifigkeitsverhältnisse zwischen Untergrund und Onsert dominierenden Einfluss ausüben. Ausserdem müssen geeignete Geometrien den Abbau von Spannungsspitzen ermöglichen. Unter diesen Gesichtspunkten wurden mittels einer Kombination aus experimentellen Untersuchungen und Finite Elemente-Berechnungen Richtlinien erarbeitet, die es dem Anwender gestatten, den für seinen Einsatzzweck optimalen Onsert auszuwählen.
Publications
D. Keller, G. Kress and P. Ermanni: Strength-optimal onsert shapes, Composite Science and Technology, in press, Available online 19. 9. 2007.
Gabriel von Rickenbach und Markus Henne: Numerische Prozessauslegung von MIM-Bauteilen, PLASTICS.NOW!, Juni 2007.
D. Keller, G. Kress and P. Ermanni: Evolutionary Strength optimization of onsert and insert shapes for local load introduction, Proc. of Eurogen, Jywäskylä, Finland, 2007
M. Niedermeier, M. Henne, D. Keller, G. Kress, R. Stetter: Pragmatic Design Rules for Selective Load Introduction in Structural Sheets, International Conference on Engineering Design, ICED ’09, Standford, 2009
M. Henne, A. Baumann, G. A. Barandun, Auswahl des optimalen Onserts, vorbereitet zur Veröffentlichung, 2009
Gabriel von Rickenbach und Markus Henne: Numerische Prozessauslegung von MIM-Bauteilen, PLASTICS.NOW!, Juni 2007.
D. Keller, G. Kress and P. Ermanni: Evolutionary Strength optimization of onsert and insert shapes for local load introduction, Proc. of Eurogen, Jywäskylä, Finland, 2007
M. Niedermeier, M. Henne, D. Keller, G. Kress, R. Stetter: Pragmatic Design Rules for Selective Load Introduction in Structural Sheets, International Conference on Engineering Design, ICED ’09, Standford, 2009
M. Henne, A. Baumann, G. A. Barandun, Auswahl des optimalen Onserts, vorbereitet zur Veröffentlichung, 2009
Media
keine
Links
Persons involved in the project
Hochschule für Technik Rapperswil HSR:
Dipl.-Ing. ETH Gion Barandun, Dipl.-Ing. FH, Andres Baumann, Oberseestrasse 10, 8640 Rapperswil, Tel. 055 222. 47 70, Fax 055 222 47 69, gbarandu@hsr.ch
Eidgenössisch Technische Hochschule ETH, Zürich:
Dr. Gerald Kress, Dipl.-Ing. ETH, David Keller, Leonhardstrasse 27, ETH Zentrum, CH-8092 Zürich, Tel. 044 632 23 51, Fax 044 632 11 81, gkress@ethz.ch
Hochschule Ravensburg Weingarten:
Prof. Dr. Michael Niedermeier, Hochschule Ravensburg-Weingarten, Postfach 1261, D-88241 Weingarten, Tel. 0049 0751 501-9824, Fax 0049 0751 501-9832, niedermeier@hs-weingarten.de
Dipl.-Ing. ETH Gion Barandun, Dipl.-Ing. FH, Andres Baumann, Oberseestrasse 10, 8640 Rapperswil, Tel. 055 222. 47 70, Fax 055 222 47 69, gbarandu@hsr.ch
Eidgenössisch Technische Hochschule ETH, Zürich:
Dr. Gerald Kress, Dipl.-Ing. ETH, David Keller, Leonhardstrasse 27, ETH Zentrum, CH-8092 Zürich, Tel. 044 632 23 51, Fax 044 632 11 81, gkress@ethz.ch
Hochschule Ravensburg Weingarten:
Prof. Dr. Michael Niedermeier, Hochschule Ravensburg-Weingarten, Postfach 1261, D-88241 Weingarten, Tel. 0049 0751 501-9824, Fax 0049 0751 501-9832, niedermeier@hs-weingarten.de
Last update to this project presentation 16.07.2018