BMBF – 02PQ5100

Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden – ProVorPlus

Arbeitsgruppe: Faser- und Werkstoffverbunde

Ansprechpartner: Stefan Kreling

Telefon: + 49 (0) 531 – 391 95593

Projektträger: BMBF – 02PQ5100 betreut vom PTKA

 

Projektlaufzeit: 01 .01 .2015 bis 31 .12.2018

Projektpartner

  • Technische Universität Braunschweig – Institut für Füge- und Schweißtechnik
  • Technische Universität Braunschweig – Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
  • Technische Universität Clausthal – Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik
  • Leibniz Universität Hannover – Institut für Montagetechnik
  • Leibniz Universität Hannover – Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen
  • BASF SE
  • IFF GmbH
  • J. Schmalz GmbH
  • Engel Deutschland GmbH
  • Karosseriewerke Dresden GmbH
  • Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co. KG
  • Volkswagen AG

 

Beschreibung

Zusammenfassung

Die Kernidee des Verbundprojekts ProVorPlus ist die Herstellung von schalenförmigen faserverstärkten Thermoplast-Metall-Hybrid Bauteilen durch die Verwendung komplexer hybrider Vorformlinge, welche in einem Vorkonfektionierungsschritt mittels einer funktionsintegrierten Handhabungs- und Fügetechnik aus einfachen (vorkonsolidierten) FVK- und Metallhalbzeugen aufgebaut und anschließend in einem Bauteilherstellungsprozess durch ur- und umformende Verfahren zu einem hybriden Bauteil endkonsolidiert werden. Die angestrebte Zykluszeit des Gesamtprozesses soll dabei unter 90 s und die Durchlaufzeit unter 5 Minuten liegen. Das Verbundprojekt wird im Rahmen des ForschungsCampus „Open Hybrid LabFactory e.V.“ durchgeführt.

Problemstellung

Um das wirtschaftliche Potenzial des FVK-basierten Leichtbaus zu steigern, wird die Herstellung von Komponenten mit einer bauteilintegrierten Hybridisierung angestrebt. Hierbei werden unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Eigenschaften zu einem Bauteil kombiniert, wodurch eine Funktionalisierung (mechanisch, thermisch, akustisch und elektrisch) der einzelnen Werkstoffe ermöglicht wird. Mit dem Ansatz einer bauteilintegrierten Hybridisierung geht die Notwendigkeit zur Entwicklung entsprechender Produktionstechnologien einher, welche es ermöglichen entsprechende Bauteilkomplexitäten (z.B. für den lastpfadgerechten Aufbau) automatisiert und effizient in einer durchgängigen Prozesskette herstellen zu können. Aufgrund der meist werkstoff- und bauteilspezifisch ausgelegten Fertigungstechnologien, ist die Fertigung von schalenförmigen Bauteilen im Multi-Material-Mix mit den heute verfügbaren Verfahren, Anlagen- und Werkzeugtechnologien nicht wirtschaftlich. Für den Einsatz bauteilintegrierter Hybridisierung werden Prozessketten benötigt, welche über die bisher werkstoffspezifisch orientierter Anlagenkonzepte hinausgehen und eine hohen Automatisierungsgrad sicherstellen.

Projektziele

Das Verbundprojekt „ForschungsCampus Open Hybrid LabFactory: ProVorPlus“ zielt auf die Bereitstellung einer Produktionstechnologie und den Aufbau einer durchgängigen Prozesskette zur großserientauglichen Herstellung von schalenförmigen faserverstärkten Thermoplast-Metall-hybriden Strukturbauteilen ab. Sie soll es ermöglichen, lastpfadoptimierte und funktionsintegrierte Bauteile durch den Einsatz von vorkonfektionierten Multi-MaterialVorformlingen (Metall und FVK) herzustellen und somit Bauteile ohne weitere Fügeoperationen in einem (kombinierten) Umform-/Urform-Prozess in einem Takt zu fertigen. Die Umsetzung der Prozesskette erfolgt anhand der Fertigung eines Demonstratorbauteils in der Open Hybrid LabFactory. Die angestrebten Zielgrößen für das entwickelte Gesamtsystem sind Zykluszeiten von weniger als 90 s und Durchlaufzeiten von unter 5 Minuten.

Förderhinweis

Projektrahmen:

Dieses Projekt wird im Rahmen des Forschungscampus „Open Hybrid LabFactory“ bearbeitet.

Link bei Open Hybrid LabFactory einfügen: openhybridlabfactory.de

Förderhinweis:

 

Das Forschungsvorhaben „ProVorPlus – Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden“ (Förderkennzeichen 02PQ5100) wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und  Forschung (BMBF) im Forschungscampus "Open Hybrid Lab Factory" gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

Kontakt

Technische Universität Braunschweig
Institut für Füge- und Schweißtechnik

Langer Kamp 8
38106 Braunschweig

Tel: 0531 391 - 95501
Fax: 0531 391 - 95599

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