Im Vorhaben hypro soll eine physische und virtuelle Prozesskette für Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen aufgebaut und in seriennahen Produktionsszenarien analysiert werden, welche aufgrund ihrer Praxisnähe einen wettbewerbsfähigen Weg hybrider Materialien in die industrielle Anwendung aufzeigt. Kern dieser Prozesskette ist eine flexible Fertigungszelle unter Nutzung der Spritzguss-Kombinationstechnik, die eine wandlungsfähige und vollautomatisierte Vorbehandlung einer breiten Palette metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe erlaubt. Die durchgängige Inline-Erfassung von Prozessdaten in der zugeschnittenen Anlagen-, Werkzeug- und Handhabungstechnik stellt eine umfassende Datenbasis für die Prozessanalyse bereit.
Durch eine Digitalisierung der Hybridstrukturen in Entwicklung, Charakterisierung und Fertigung sowie die Zusammenführung der Real- und Simulationsdaten wird eine berechnungsgestützte zerstörungsfreie Inline-Qualitätssicherung sowie die Prognose der Bauteileigenschaften möglich. Basierend auf der virtuellen Abbildung der Prozesskette werden Methoden zur effizienten Gestaltung und Auslegung von Hybridstrukturen erarbeitet. Insbesondere soll deren Integrationsfähigkeit in Montagelinien der Serienproduktion mittels etablierter Fügetechnologien untersucht sowie Demontage- und Reparaturkonzepte erarbeitet werden.
Das hohe Potenzial der entwickelten Prozesskette soll am Beispiel einer sicherheitsrelevanten Strukturkomponente demonstriert werden, wobei die erarbeiteten Auslegungsmethoden und die Prognosefähigkeit der Prozess- und Struktursimulation nachzuweisen sind. Bei der Demonstratorfertigung werden charakteristische Betriebspunkte der Prozesskette umgesetzt und Bauteile bereitgestellt, welche dann realen industriellen Zulassungsprozessen unterzogen werden sollen. Damit soll der Nachweis der unmittelbaren Übertragbarkeit der Bauweisen, Auslegungsmethoden und Prozesstechnik in die industrielle Praxis erbracht werden.
Brose Fahrzeugteile SE & Co. KG (Konsortialführung)
AUMO GmbH
COBES GmbH
FEP Fahrzeugelektrik Pirna GmbH & Co. KG
GK Concept GmbH
inpro Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH
Plasmatreat GmbH
Symate GmbH
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden (Co-Konsortialführung)
Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Universität Paderborn
Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt hypro wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative „Werkstoffplattform Hybride Materialien (HyMat)“ gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) betreut.
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Verweise
Das Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen – FOREL wurde 2013 als BMBF-Leuchtturmprojekt eingerichtet und ist eine offene und unabhängige Plattform zur Entwicklung von Hightech-Leichtbausystemlösungen in Multi-Material-Design für die Mobilität der Zukunft. In diesem Kontext unterstützt die Plattform Entwicklungsprojekte bei der Vernetzung der Leichtbauforschung innerhalb Deutschlands und führt verschiedene Förderinitiativen zusammen.
Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen – FOREL