ILK: Komplexe Faserverbund-Profile für die Großserie

Vorstudie zum Funktionalisieren von FKV-Hohlprofilen im Spritzgießprozess.

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.

Leichtbau gilt als 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 erlaubt der Einsatz von leichten Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) gegenüber den Metallkonstruktionen eine zusätzliche kraftflussgerechte Verstärkung der einzelnen Bauteile. 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 Projektes 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.

Das Verbundprojekt FuPro wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept "Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen" (Förderkennzeichen 02P14Z040 – 02P14Z049) und mit Mitteln aus dem Energie- und Klimafonds gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

Das Projekt FuPro wird seit September 2015 mit einem Finanzvolumen von 6,73 Mio. Euro von folgenden Projektpartnern durchgeführt:

Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG, Coburg
Arburg GmbH + Co KG
GK Concept GmbH
Werkzeugbau Siegfried Hofmann GmbH
ElringKlinger AG - Werk Lenningen (Hummel-Formen)
J. Schmalz GmbH
GWK mbH
Aumo GmbH
PHP Fibers GmbH
DITV Denkendorf, Institut für Textil- und Verfahrenstechnik
TU Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK)

Assoziierte Partner in dem Projekt sind:

Dr.-Ing. h.c. F. Porsche AG
Johns Manville Europe GmbH

Weitere Informationen: tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilk, plattform-forel.de

Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), Technische Universität Dresden, Dresden

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