Innerhalb des Verbundvorhabens \u201eQ-Pro\u201c bildet die Entwicklung eines gro\u00dfserienf\u00e4higen und qualit\u00e4tsgesicherten Fertigungsprozesses f\u00fcr eine Multi-Material Leichtbautechnologie den wesentlichen Entwicklungsschwerpunkt. Durch die Verbindung von hochfestem Stahl, endlosfaserverst\u00e4rktem Thermoplast (Organoblech) und langfaserverst\u00e4rkter Thermoplast-Pressmasse (LFT) weisen Bauteile in \u201e3D-Hybrid\u201c-Technologie ein hohes Leichtbaupotenzial auf, dessen Aussch\u00f6pfung f\u00fcr die Elektromobilit\u00e4t ein signifikanter Baustein zur Senkung des Energiebedarfs und daraus resultierender Reichweitenerh\u00f6hung darstellt.<\/p>\n
Die aktuelle Prozessentwicklung zur Herstellung faserverst\u00e4rkter Kunststoffe erfolgt heutzutage fast ausschlie\u00dflich in einem aufw\u00e4ndigen iterativen Vorgehen, wodurch lange Entwicklungszeiten und hohe Kosten verursacht werden. Neuartige Methoden, die eine fr\u00fchzeitige Analyse und Bestimmung der signifikanten Prozess- und Qualit\u00e4tsparameter erlauben, sind daher eine wesentliche Grundlage f\u00fcr die effiziente Entwicklung wirtschaftlicher Verarbeitungsprozesse f\u00fcr die Elektromobilit\u00e4t, aber auch anderer Technologiezweige.<\/p>\n
Forschungsansatz<\/strong><\/p>\n Die geplanten theoretischen und experimentellen Arbeiten beinhalten Untersuchungen zur Verbesserung der Verbindungsfestigkeit zwischen den Verbundpartnern, die Einbindung und Anpassung geeigneter Qualit\u00e4tssicherungsmethoden in den zu entwickelnden Fertigungsprozess sowie die Entwicklung von virtuellen Prozessentwicklungs- und -analysemethoden zur ganzheitliche Abbildung der Prozesskette.<\/p>\n Ergebnisse<\/strong><\/p>\n Die automatisierte Fertigung und die qualit\u00e4tssichernde \u00dcberwachung der Herstellungsprozesse neuartiger Leichtbaukomponenten sind Kerntechnologien f\u00fcr eine Massenfertigung, welche f\u00fcr Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) zum Projektzeitpunkt nicht hinl\u00e4nglich entwickelt und erprobt war. Der Einsatz von thermoplastischen FKV in Kombination mit metallischen Strukturen mittels der neuartigen 3DHybrid-Technologie erm\u00f6glicht erstmals Prozesszeiten, die etablierten Metallverarbeitungsverfahren nicht nachstehen und somit diese Technologie f\u00fcr sehr hohe St\u00fcckzahlen pr\u00e4destiniert. Durch die konsequente Anwendung der 3D-Hybrid-Technologie k\u00f6nnen f\u00fcr Strukturbauteile eine signifikante Massereduktion bei gleichem Strukturverhalten erreicht werden.<\/p>\n Hierzu wurde im Forschungsprojekt Q-Pro die 3D-Hybrid-Technologie erfolgreich in einen gro\u00dfserienf\u00e4higen Prozess \u00fcberf\u00fchrt, der sowohl unter Nutzung von Online-
Qualit\u00e4tssicherungsmethoden als auch mittels eigens entwickelter Prozesssimulationstools eine Vorhersage der Bauteileigenschaften auf Basis der Prozessparameter zul\u00e4sst und somit eine maximale Zuverl\u00e4ssigkeit neuartiger Multi-Material-Leichtbaustrukturen sicherstellt. Das folgende Video zeigt den durchg\u00e4ngig automatisierten Prozessablauf im Prozessentwicklungszentrum des Instituts f\u00fcr Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden:<\/p>\n\n\n