Konzept 	einer 	Fahrzeugseitentür 	unter Verwendung funktionalisierter Partikelschaumstoffe (Bildquelle: TUD-ILK)

Konzept einer Fahrzeugseitentür unter Verwendung funktionalisierter Partikelschaumstoffe (Bildquelle: TUD-ILK)

Dabei widmeten sich die Projektpartner verschiedenen Forschungsschwerpunkten von der Werkstoffcharakterisierung, der durchgängigen Prozess- und Struktursimulation, der Prozessführung über den Werkzeugbau und die Qualitätssicherung bis hin zur werkstoffgerechten Fügetechnik. Die Entwickler haben dazu expandiertes Polypropylen mittels vielfältiger Analysemethoden ausführlich charakterisiert. Dabei wurde unter Verwendung der Computertomographie die Schaumzellstruktur analysiert und in der Struktursimulation in Form von repräsentativen Volumenelementen abgebildet. So konnte eine einzigartige virtuelle Prüfmethode entwickelt werden, die es ermöglicht, dichteabhängige, mechanische Materialkennwerte simulativ zu ermitteln. Darüber hinaus wurde eine neuartige Berechnungsmethodik erprobt, mit der der Formfüllvorgang des Partikelschäumens nachgebildet wird. Dadurch ist es zukünftig möglich, die Positionen zur Befüllung der Kavität zu optimieren, um die Qualität der Bauteile und die Reproduzierbarkeit des Prozesses zu erhöhen. Anhand von insgesamt sieben Formwerkzeugen für die Verarbeitung im Partikelschäumen und Spritzgießen konnten die Werkzeugbauer neuartige Konzepte zur Funktionalisierung von Partikelschäumen umsetzen. Dazu wurden neue Laserstrukturierungen der Werkzeugoberfläche zur Erhöhung der Kratzfestigkeit des Partikelschaums entwickelt. Zudem konnte die flächige Funktionalisierung des EPP mittels Spritzgießen an einem Türdemonstrator im Griffbereich umgesetzt werden. Zur Erhöhung des Prozessverständnisses wurden Qualitätssicherungsmethoden erarbeitet, die den Partikeltransport beim Formfüllen überwachen und etwaige Prozessschwankungen frühzeitig detektieren können.