{"id":11936,"date":"2019-03-08T08:18:29","date_gmt":"2019-03-08T07:18:29","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=11936"},"modified":"2019-03-07T13:21:01","modified_gmt":"2019-03-07T12:21:01","slug":"hybride-karosseriebauteile-aus-stahl-und-faserverstaerkten-kunststoffen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=11936","title":{"rendered":"Hybride Karosseriebauteile aus Stahl und faserverst\u00e4rkten Kunststoffen"},"content":{"rendered":"

Anwendungen in Mobilit\u00e4t und Transport verlangen heute immer \u00f6fter nach Leichtbauteilen, um Gewicht und damit Energie und Ressourcen einzusparen. Hybride Bauteile aus Stahl, lokal funktionalisiert durch Faserverbundkunststoffe, kombinieren diese hohe mechanische Belastbarkeit mit optimaler Masse. Der Bedarf an gro\u00dfserientauglichen Fertigungsverfahren, die solche Bauteile kosteneffizient herstellen k\u00f6nnen, w\u00e4chst. Im EU-Forschungsprojekt \u00bbComMUnion\u00ab entwickeln die beiden Aachener Fraunhofer-Institute f\u00fcr Produktionstechnologie IPT und f\u00fcr Lasertechnik ILT gemeinsam mit 14 weiteren Partnern aus Industrie und Forschung solche industriellen Prozesse f\u00fcr den hybriden Leichtbau aus Metall und Faserverbundkunststoffen f\u00fcr die Automobil- und Luftfahrtbranche.<\/b><\/p>\n

Das neue hybride Fertigungsverfahren setzt auf eine Kombination von Laserstrukturieren und laserunterst\u00fctztem Tapelegen: Daf\u00fcr werden die Metallbauteile zun\u00e4chst mit dem Laser vorbearbeitet und mit einer speziell entwickelten und genau definierten rauen Oberfl\u00e4chenstruktur versehen. Durch die Strukturierung lassen sich die Leichtbauelemente, die sp\u00e4ter zur Verst\u00e4rkung dienen sollen, direkt mechanisch auf das Stahlbauteil f\u00fcgen, ohne dass weitere Mittel zur Verbindung eingesetzt werden m\u00fcssen.<\/p>\n

Die Verst\u00e4rkungen aus thermoplastischem Faserverbundkunststoff, die gezielt an die zu erwartenden Belastungen angepasst sind, werden durch das automatisierte Tapelege-Verfahren auf das Bauteil aufgebracht. Dazu erw\u00e4rmt der Laser die aufgelegten faserverst\u00e4rkten Tapes lokal unmittelbar vor der F\u00fcgezone auf dem Metall, sodass das Matrixmaterial schmilzt. Es dringt dadurch in die Oberfl\u00e4chenstrukturen ein und bewirkt, dass die Tapes mit den eingebetteten Fasern auf der aufgerauten Oberfl\u00e4che des Stahlbauteils haften.<\/p>\n

Kombiniertes Verfahren, geeignet f\u00fcr die Gro\u00dfserie<\/b><\/p>\n

Die Kombination dieser beiden Laserverfahren, zur Strukturierung und zur Erw\u00e4rmung, spielt ihre Vorteile genau dann aus, wenn die mechanischen Eigenschaften des Bauteils lokal verbessert werden sollen, ohne dass das Bauteilgewicht dabei deutlich steigt. Der Prozess eignet sich besonders f\u00fcr die Gro\u00dfserienfertigung, da nach dem Ablegen der thermoplastischen Tapes keine weiteren Nachbearbeitungsschritte zur Konsolidierung des Werkstoffs erforderlich sind. Die punktgenaue, lokale Erw\u00e4rmung verringert dar\u00fcber hinaus den Verzug und die Eigenspannungen beim F\u00fcgen der beiden unterschiedlichen Materialien. Die Strukturierung mit dem Laser, eingesetzt durch das Fraunhofer ILT, unterliegt zudem keinerlei Werkzeugverschlei\u00df und l\u00e4sst sich reproduzierbar und punktgenau auf dem Metallbauteil einsetzen.<\/p>\n

Vorstellung eines ersten Karosseriebauteils auf der JEC World 2019<\/b><\/p>\n

Um die Einsatzf\u00e4higkeit des Verfahrens in Form eines \u00bbProof-of-Concept\u00ab zu zeigen, haben die Forschungspartner nun ein erstes Demonstratorbauteil aus hochfestem Stahl und Faserverbundkunststoff gefertigt: Anhand eines hybriden Leichtbau-Seitenschwellers, einem Karosseriebauteil f\u00fcr den Automobilbau, haben die beiden Fraunhofer-Forscher Kira van der Straeten vom Fraunhofer ILT und Tido Peters vom Fraunhofer IPT im Rahmen des ComMUnion-Projekts die Funktionsf\u00e4higkeit der\u00a0 Verfahrenskombination getestet und belegt.<\/p>\n

Die Projektpartner werden das Bauteil auf der Leichtbau-Messe JEC World vom 12. bis 14. M\u00e4rz in Paris auf der \u00bbComposites in Action Area\u00ab an Stand 5D17 dem Fachpublikum vorstellen.<\/p>\n

Das Projekt \u00bbComMUnion\u00ab erh\u00e4lt F\u00f6rderung durch das Horizon-2020-Forschungs- und Innovationsprogramm der Europ\u00e4ischen Union unter Grant Agreement No. 680567.<\/p>\n

Partner im EU-Forschungsprojekt \u00bbComMUnion\u00ab<\/b>
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