Open Hybrid LabFactory Prozessketten für Hybride Leichtbaustrukturen

Redakteur: Michael Ziegler

Prof. Dr. Klaus Dröder vom Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik an der Technischen Universität Braunschweig stellt auf dem »Automobil Industrie« Leichtbau-Gipfel 2013 in Würzburg das Forschungsthema „Prozessketten für Hybride Leichtbaustrukturen“ vor.

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Prof. Dr. Klaus Dröder vom Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik an der Technischen Universität Braunschweig referierte auf dem Leichtbau-Gipfel 2013 in Würzburg zu „Prozessketten für Hybride Leichtbaustrukturen“.
Prof. Dr. Klaus Dröder vom Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik an der Technischen Universität Braunschweig referierte auf dem Leichtbau-Gipfel 2013 in Würzburg zu „Prozessketten für Hybride Leichtbaustrukturen“.
(Foto: Stefan Bausewein)

Unter dem Namen Open Hybrid LabFactory forscht die TU Braunschweig zusammen mit zahlreichen Projektpartnern an Hybriden Strukturen im Leichtbau. „Open“ steht für die Integration der Kompetenzen aus wissenschaftlicher und industrieller Forschung in einer „offenen Fabrik“. Als Hybrid werden die Verbundstrukturen aus Kunststoff, Metall und lastpfadoptimierten textilen Strukturen bezeichnet. LabFactory ist die Ansiedlung von Technologieunternehmen und Spitzenforschung entlang der vollständig abgebildeten Prozesskette. Dies wird durch die räumliche Bündelung an einem gemeinsamen Standort am sogenannten MobileLifeCampus in Wolfsburg deutlich.

Hybridstrukturen für breites Anwendungsfeld

Prof. Dr. Dröder, der 13 Jahre bei VW tätig war, ist Experte im Leichtbau und beschäftigt sich im Zuge des Projekts mit der Frage, wie Faser-Verbundkunststoffe den Weg in die Großserie finden können. Das Ziel sind funktionale Hybridstrukturen, in denen diese Materialien zusammen mit einer Aluminium-Stahl-Mischbauweise kombiniert werden. „Das Potenzial für Anwendungen reicht von Interieur-Komponenten – wie Instrumententräger, Konsolen oder Verkleidungen – bis hin zu crashrelevanten Bauteilen, wie Längsträger, Stoßfängerträger und B-Säulen“, erklärt Dröder. Im Bereich Karosserie/Struktur seien auch Tunnel, Dachträger und ganze Bodenstrukturen denkbar. Die Vorteile bei integrierten Hybridstrukturen sind laut des Experten die lastpfadoptimierte Gestaltung, die Integration von Funktionen, zum Beispiel thermische Eigenschaften, sowie der hohe geometrische Freiheitsgrad. Außerdem lassen sich mittels der Integration von Stahl-Flanschen aufwändige Fügeverfahren reduzieren. Das kommt der Wirtschaftlichkeit zu Gute, was einen demokratisierten Leichtbau ermöglichen soll.

Drei Initialprojekte

Dröder führte exemplarisch drei Initialprojekte an:

1. ProVor: Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung von FVK-Metall-Hybriden. Dies beinhaltet die Erforschung und Umsetzung einer Produktionstechnologie zur Vorkonfektionierung von beanspruchungsgerechten FVK-Metall-Vorformen für die presstechnische Weiterverarbeitung.

2. TRoPHy: Thermoplastische, Rollgeformte Profile in Hybridbauweise. Dabei beschäftigt sich das Team mit der Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Fertigung von Profilen mit variablen Querschnitten und Krümmungen aus Faserverbund-Metall-Hybridwerkstoffen mit thermoplastischer Matrix für neue Fahrzeugkonzepte.

3. MultiMaK: Entwicklung von Design- und Bewertungstools für nutzungsgerecht ökologisch optimierte Multi-Material-Kfz-Bauteilkonzepte in der Großserie. Hier wird die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur Analyse und ganzheitlichen Bewertung (ökonomisch, ökologisch, technisch) von Produkten und Prozessketten für den Einsatz von Multi-Material-Leichtbauwerkstoffen in der Großserie vorangetrieben.

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