Vorgestellt wird ein Forschungsprojekt von ika und IKV, in dem serientaugliche Fertigungsverfahren, die virtuelle Auslegung und Konstruktion von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff-Bauteilen im Fokus steht. Es wurde eine CFK-Motorhaube in Sandwichbauweise entwickelt, die mit dem Spaltimprägnierverfahren hergestellt wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Kombination bestehender Flüssigimprägnierverfahren und die automatisierte Herstellung hochwertiger Bauteile in einem zugleich robusten und reproduzierbaren Prozess. Dabei werden die trockenen textilen Halbzeuge mit einem Bindepulver mit der Verstärkungsstruktur verbunden und ein definierter Spalt zwischen Preform und Werkzeug erzeugt. In die Fließspalte wird eine bestimmte harzmenge injiziert und über dem Preform verteilt. Anschließend erfolgt die Imprägnierung durch Schließen der Fließspalte. Dabei sind sehr kurze Zykluszeiten erreichbar. Der optimierte Spaltimprägnierprozess minimiert die Schwindung und damit bisher notwendige lackiervorbereitungsschritte und führt damit zu einer erheblichen Kostenreduktion. Ein weiterer Schritt betrifft die virtuelle Bauteilauslegung, da in der Serienproduktion in der Automobilindustrie eine simulationsgestützte Bauteilanalyse und -optimierung notwendig ist. Die Materialcharakterisierung erfolgt auf mesomechanischer Ebene. Der Faserverbundstoff wird mit Layered-Shell-Elementen und mit der Crasurv-Materialformulierung im Solver Radioss abgebildet. Die Simulationsmethodik wurde mithilfe von Funktionsmusterprüfungen hinsichtlich Steifigkeit, Beulverhalten und Fußgängerschutz bestätigt. Mit der CFK-Motorhaube konnte eine Gewichtsminimmierung von rund 60 % erzielt werden.
Cfk-Motorhaube in Integralbauweise
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 115 , 3 ; 198-203
2013
6 Seiten, 5 Bilder
Article (Journal)
German
CFK Motorhaube in Integralbauweise
Automotive engineering | 2013
|CFK-Motorhaube in Integralbauweise
Springer Verlag | 2013
|KUNSTSTOFFE - CFK-Motorhaube in Integralbauweise
Online Contents | 2013
|