Die Neue Materialien Fürth und dessen Projektpartner erhielten den Innovationspreis, der im Rahmen der Messe Composites Europe vergeben wurde, für ein neues Konzept zur wirtschaftlichen und energieeffizienten Fertigung von großvolumigen Hohlkörpern aus endlosfaserverstärkten Thermoplasten – dem Twin-O-Sheet-Verfahren. Projektpartner bei der (noch weiter andauernden) Verfahrensentwicklung sind HBW-Gubesch Thermoforming, Audi und die Firma Schaumform, sowie Christian Karl Siebenwurst, Lanxess, Bielomatik und der Lehrstuhl für Kunststofftechnik der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg. Ziel des Forschungsprojektes ist es, großvolumige hochbelastbare Verbundhohlkörper mit gewebeverstärkten Thermoplasten in einer verkürzten Prozesskette bei großer Energieeinsparung kostengünstig herzustellen.

Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen wird auf Grund ihres hohen Leichtbaupotenzials vor allem im Bereich der Elektromobilität eine immer wichtigere Rolle zugesprochen. Insbesondere großvolumige, komplexe und dünnwandige Hohlkörperstrukturen, wie etwa Tankstrukturen, Solarthermie-Kollektoren oder hohle Sitzschalen sind sehr schwierig herzustellen. Im prämierten Forschungsprojekt „Twin-O-Sheet“ erarbeitet NMF zusammen mit ihren Projektpartnern eine intelligente Prozess- und Werkstoffkombination, um großvolumige, funktionalisierte und hochbelastbare Verbundhohlkörper mit gewebeverstärkten Thermoplasten in einer verkürzten Prozesskette kostengünstig herzustellen. Die Besonderheit dieser geschlossenen Strukturen ist, dass sie sehr viel steifer und stabiler sind als die Einzelteile, die diese Hohlstruktur bilden.

Ziel dieses Projekts ist es ebenso, im Vergleich zur konventionellen, mehrstufigen Prozesskette mit dem Twin-O-Sheet-Verfahren unter Berücksichtigung aller Einzelaspekte mindestens 50 % Energie einzusparen. Neben der Erarbeitung von integrativen Simulationsstrategien gilt es, automatisierte Handling- und Greifersysteme zu erforschen und zu entwickeln. Eine besondere wissenschaftlich-technische Herausforderung besteht in der werkstoffgerechten, integrierten umformtechnischen Herstellung und Verschweißung von mindestens zwei Schalen. Dabei müssen Wirkzusammenhänge zwischen den Verarbeitungsparametern, wie zum Beispiel Druck und Temperatur und der resultierenden Verbindungsqualität ermittelt werden. Die Auszeichnung zeigt, dass das Konsortium auf einem erfolgreichen Weg ist. Der Cluster Neue Werkstoffe unterstützt die NMF mit einer umfassenden Netzwerkarbeit.

Der Clusterpartner NMF ist eine eigenständige Landesforschungseinrichtung des Freistaates Bayern mit dem Ziel, in enger Kooperation mit Forschungsinstituten und Partnern aus der Industrie neue Werkstoffe und Herstellungsverfahren in industrienahe Lösungen umzusetzen. Im Mittelpunkt der Arbeiten steht die Entwicklung innovativer Prozesse zur Herstellung von Formteilen aus Metallen und Kunststoffen. Auf industriefähigen Anlagen mit Alleinstellungsmerkmalen werden bei NMF neue Fertigungsverfahren erstmals im Technikumsbetrieb verwirklicht. Zusammen mit dem Lehrstuhl für Kunststofftechnik der Universität Erlangen-Nürnberg werden in F&E-Projekten grundlegende Erkenntnisse zu Werkstoff- und Halbzeugkombinationen für praxisnahe Anwendungen erarbeitet und in Demonstratoren dargestellt.

Der Cluster Neue Werkstoffe
Der Cluster Neue Werkstoffe, dessen Management bei der in Nürnberg ansässigen Unternehmen Bayern Innovativ liegt, versteht sich als bayernweite Informations- und Kommunikationsdrehscheibe rund um das Thema Neue Materialien. Ziel des Clusters ist es, bedarfsorientiert technologische Fragestellungen zu identifizieren und diese durch gezielte Netzwerktätigkeiten in einem materialbezogenen Umfeld zur Diskussion zu stellen. Dies wird in sieben Themenfeldern verfolgt und bietet umfassende Möglichkeiten für Werkstoff- und branchenübergreifenden Technologietransfer.

(dw)