Macht der Leichtbau f\u00fcr die Elektromobilit\u00e4t nicht viel Sinn? Der Automobilexperte Ferdinand Dudenh\u00f6ffer von der Universit\u00e4t Essen hatte Anfang 2018 mit dieser Einsch\u00e4tzung f\u00fcr viele Schlagzeilen gesorgt \u2013 weil Gewicht wegen der R\u00fcckgewinnung von Energie beim Bremsen bei E-Autos keine gro\u00dfe Rolle spiele. Andere Fachleute sehen das differenzierter und bemerken zum Beispiel, dass mehr Gewicht dennoch mehr Stromverbrauch bedeutet. Darum spielen neuartige Materialien und Fertigungsverfahren auch bei der Kongressmesse ITHEC 2018 f\u00fcr thermoplastische Composites in Bremen mit Blick auf die E-Mobilit\u00e4t eine Rolle \u2013 und auf viele andere Anwendungsgebiete.<\/p>\n
Zu der alle zwei Jahre ausgerichteten Veranstaltung werden am Dienstag und Mittwoch, 30. und 31. Oktober, 300 Spezialisten aus Industrie und Forschung erwartet. Das Programm in der Messe Bremen und im Congress Centrum Bremen umfasst neben drei Keynotes je zwei Sessions zum Automotive-Sektor, zu Luft- und Raumfahrt und neuen Technologien. Hinzu kommt eine Poster-Session mit 20 Beitr\u00e4gen. Den Kongress begleitet eine Fachausstellung.<\/p>\n
\u201eIm Vordergrund der Veranstaltung stehen aber weniger konkrete Anwendungen\u201c, sagt der Organisator bei der Messe Bremen, Dr. Hubert Borgmann. \u201eZu den gro\u00dfen Schwerpunkten geh\u00f6ren vielmehr Produktionsprozesse und ihre Optimierung.\u201c So hat sich eine Gruppe von wissenschaftlichen Einrichtungen und Unternehmen unter F\u00fchrung der Audi AG mit der wirtschaftlichen Serienfertigung einer Multi-Material Karosserie f\u00fcr E-Autos besch\u00e4ftigt. Daf\u00fcr wurde unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Chemische Technologie (ICT) der Langfaserthermoplast- (LFT-) Flie\u00dfpressprozess f\u00fcr die gro\u00dffl\u00e4chige Kombination mit endlosfaserverst\u00e4rkten Thermoplastb\u00e4ndern (UD-Tapes) weiterentwickelt.<\/p>\n
Mithilfe von neuen Simulationsans\u00e4tzen entwickelten die Beteiligten ein hoch funktions-integriertes Unterbodenmodul und sicherten die Herstellung simulativ ab. Bereits w\u00e4hrend der Herstellung des faserverst\u00e4rkten Thermoplastbauteils werden metallische Profile und Elemente integriert. Zudem wird die d\u00fcnnwandige Endlosfaserstruktur nur lokal mit LFT \u00fcberpresst, um das Beulen bei hohen Belastungen zu unterbinden und die Hauptlastpfade gezielt zu verst\u00e4rken. \u201eDieser neu entwickelte Prozess erm\u00f6glicht eine signifikante Gewichtseinsparung im Vergleich zum Stand der Technik\u201c, berichtet der zust\u00e4ndige Projektleiter Dr. Sebastian Baumg\u00e4rtner.\u201c<\/p>\n
Auf die Luft- und Raumfahrt zielt einer der Marktf\u00fchrer der Branche: TenCate Advanced Composites entwickelt seit Jahrzehnten Hochleistungs-Verbundwerkstoffe auf Thermoplast-basis etwa f\u00fcr Flugzeugstrukturen. Auf der ITHEC stellt das niederl\u00e4ndische Unternehmen verschiedene Wege vor, mittels UD-Tape aus PolyArylEtherKetone (PAEK) kleinere, aber auch dicke und gro\u00dfe Komponenten zu produzieren und konsolidieren.<\/p>\n
Bei letztgenannten Bauteilen wie die als Beispiel gew\u00e4hlte Triebwerkaufh\u00e4ngung ist aktuell das Tapelegen mit anschlie\u00dfender Konsolidierung im Autoklaven das Verfahren der Wahl. F\u00fcr d\u00fcnnere und schmalere Komponenten haben sich die ohne Autoklaven auskommende Ofen-H\u00e4rtung im Vakuum-Sack (Out-of-Autoclave, OoA) als das noch kosteng\u00fcnstigere Verfahren erwiesen, so Hans Luinge, Direktor f\u00fcr Forschung und Produktentwicklung von thermoplastischen Verbundwerkstoffen. F\u00fcr Untersuchungen wurden Laminate mittels maschinellen Tapelegens gefertigt. Moderate Geschwindigkeit ergab eine gute Konsolidierung, eine h\u00f6here Geschwindigkeit f\u00fchrte hingegen zu h\u00f6herer Porosit\u00e4t. Der OoA-Prozess eliminierte das Problem aber.<\/p>\n
Aber kann diese Form der Fertigung auch f\u00fcr gro\u00dfe und schwere Bauteile der beste Weg sein? Die Zukunft werde zeigen, ob integriertes Tapelegen und Konsolidierung (In-situ-Fertigung), maschinelles Tapelegen mit anschlie\u00dfender Bearbeitung im Autoklaven oder OoA am effektivsten ist, so Luinge. In jedem Fall aber \u201ezeichnet sich der Zeitpunkt ab, zu dem thermoplastische Verbundwerkstoffe und Verarbeitungsmethoden einen gemeinsamen Punkt erreichen, an dem Automation und Produktion im industriellen Ma\u00dfstab machbar werden.\u201c<\/p>\n
Die ITHEC war 2012 die weltweit erste Tagung mit begleitender Fachmesse auf ihrem Sektor. F\u00fcr die Ausrichtung kooperiert die Messe Bremen mit dem Faserinstitut Bremen e.V. an der Universit\u00e4t Bremen. Der Kongress findet alle zwei Jahre statt.<\/p>\n