Bei der im automobilen Leichtbau zum Einsatz kommenden Mischbauweise richtet sich das Interesse zunehmend auf das des Multi-Material-Design. Die Gestaltungsfreiheit, die moderne Kunststoffe und Composites bieten ,bedingen eine enge und effiziente Verzahnung von Werkstoff-, Bauteil- und Verfahrensentwicklung zu einer intelligenten Systementwicklung. Bei den Faser-Kunststoff-Verbund-(FKV-)Bauteilstrukturen besitzen thermoplastische Matrixsysteme mit den zugeordneten Verarbeitungsprozessen besondere Vorteile gegenüber Duroplasten, vor allem aufgrund sehr kurzer Verarbeitungszeiten und besserer Recyclingfähigkeit. Anhand der Bauteil- und Prozessentwicklung einer Leichtbausitzschale in Textil-Thermoplast-Verbundbauweise konnte eindrucksvoll gezeigt werden, dass mit einem integralen Bauweisenkonzept und dem gezielten Einsatz von Textilverstärkungen hochbeanspruchte Tragstrukturen in den von der Automobilindustrie geforderten kurzen Zykluszeiten reproduzierbar gefertigt werden können. Durch den Einsatz moderner Hybridgarne und neuartiger textiltechnischer Fertigungsverfahren für endkonturnahe Preforms ergeben sich zudem neue Perspektiven für die ressourceneffiziente Herstellung beanspruchungsgerechter Leichtbaustrukturen mit hoher Funktionsintegration. Dies wurde anhand eines neuartigen Verarbeitungsprozesses für 3D-gewebte, -gestrickte bzw. -genähte Glasfaser/Polypropylen-Hybridgarn-Preforms zu querschnittsaufgelösten Sandwichstrukturen mittels der Heißpresstechnologie präsentiert. Anhand umfangreicher werkstofflicher, konstruktiver und technologischer Untersuchungen wurde für die spezielle Mehrkammergeometrie dieser textilen Preforms ein innovatives Werkzeugkonzept mit aktiven Konsolidierungskinematiken und integriertem Temperiersystem erarbeitet. Für das Fügen von Textilverbundstrukturen kommen häufig Bolzen- und Nietverbindungen zum Einsatz. Die erforderlichen Löcher werden vorwiegend durch Bohren eingebracht, wodurch Last tragende Fasern unterbrochen und das Bauteil lokal geschwächt wird. Das neuartige Verfahren der Warmlochformung ermöglicht die zerstörungsfreie Fertigung derartiger Löcher, indem Fasern aus dem Loch in den Lochrandbereich verlagert werden.
Ganzheitliche Lösungsstrategien bei der Entwicklung von Faserverbundkomponenten für automobile Leichtbauanwendungen
2010
12 Seiten, 5 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
Magnesiumblech-Technologiekette für innovative Leichtbauanwendungen im Automobilbau
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