Komplexe Faserverbund-Profile für die Großserie

Unter dem Dach des Forschungs- und Technologiezentrums FOREL startete ein weiteres Forschungsvorhaben. FuPro – „Bauweisen- und Prozessentwicklung für funktionalisierte Mehrkomponentenstrukturen mit komplex geformten Hohlprofilen“ – soll entscheidend zur Erreichung der Ziele der Bundesregierung beitragen, Deutschland als Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität zu etablieren. Das Projektkonsortium aus Industrie und Wissenschaft wird koordiniert vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden.


Projektstart auf der BMBF-geförderten Forschungsplattform FOREL 

Leichtbau ist eine wesentliche Voraussetzung für die Elektromobilität. Hierbei bieten hochintegrative Bauweisen mit einer Kombination von torsions- und biegesteifen Hohlprofilen, komplexen Knotenstrukturen und flächigen Bauelementen eine besonders aussichtsreiche Möglichkeit zur Gewichtsreduktion. Dabei ermöglicht der Einsatz von leichten Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) gegenüber den Metallkonstruktionen eine zusätzliche kraftflussgerechte Verstärkung der einzelnen Bauteile.


Vorstudien zum Funktionalisieren von FKV-Hohlprofilen im Spritzgießprozess.

Während die Kombination von flächigen Verstärkungsstrukturen, sogenannten Organoblechen, und Spritzgießformmassen bereits an der Schwelle zur Serienanwendung steht, ist eine Integration von FKV-Hohlprofilen mit kontinuierlichem Faserverlauf bisher nicht möglich.

Ziele des Forschungsverbundprojekts FuPro sind daher die Entwicklung und Analyse eines neuartigen großserienfähigen Fertigungsprozesses für Mehrkomponentenstrukturen aus komplexen FKV-Hohlprofilen, Organoblechen und Spritzgießformmasse. Dadurch sollen ein weit über klassische Bauweisen hinausgehendes Maß an Prozess-, Struktur- und Funktionsintegration erreicht und so deutliche Gewichtsreduzierungen von Elektrofahrzeugen ermöglicht werden. Im Ergebnis des Projekts sollen die technologischen Voraussetzungen sowie das erforderliche Prozesswissen vorliegen, um diese Technologie kurzfristig in die Anwendung zu überführen.

Auf Basis der Projektergebnisse wird es zukünftig möglich sein, zeitnah Mehrkomponentenstrukturen für elektromobile Anwendungen zur Verfügung zu stellen. Neben dem fokussierten Anwendungsfeld wird auch branchenübergreifend erheblicher Mehrwert geschaffen. So bieten etwa die Weiterentwicklungen der Preform-, Handhabungs- und Greifertechnik für die gesamte Branche der Textil-, Kunststoff- und Faserverbundverarbeitung immenses Potential zur Steigerung des Automatisierungsgrades und damit der Wirtschaftlichkeit. Weiterentwicklungen in der energieeffizienten Temperiertechnik lassen sich zudem auf vielfältige werkzeuggebundene Fertigungstechnologien in der Kunststoffverarbeitung übertragen.

FOREL – Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbau-strukturen der Elektromobilität
FOREL ist ein Zusammenschluss namhafter deutscher Entwicklungs- und Forschungszentren mit der Industrie. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte FOREL-Koordinationsprojekt startete im Juli 2013. Ziel des Projekts ist es, Lücken in vorhandenen Entwicklungs- und Prozessketten der Elektromobilität zu schließen. Das am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden entwickelte Dresdner Modell eines Funktionsintegrativen Systemleichtbaus in Multi-Material-Design bildet die Grundlage für FOREL. Das FOREL-Koordinationsprojekt wird Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK)
Das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) ist eine Forschungseinrichtung der Fakultät Maschinenwesen und der Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ der Technischen Universität Dresden. Auf dem Gebiet des ressourcenschonenden Leichtbaus hoher Material- und Energieeffizienz führen rund 240 Mitarbeiter umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durch. Die Arbeit am ILK ist geprägt vom Dresdner Modell eines "Funktionsintegrativen Systemleichtbaus in Multi-Material-Design" und basiert auf einem werkstoff- und produktübergreifenden Ansatz.

http://tu-dresden.de/mw/ilk

http://www.plattform-forel.de

Quelle: TU Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik, D-01307 Dresden

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