Mit hybriden Strukturen mehr aus dem Leichtbau holen

Faserverbundkunststoffe, oder kurz FVK, kommen insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie oder auch im Schienenfahrzeug- und Bootsbau zum Einsatz. Weitere Potenziale eröffnen hierbei hybride Strukturen, also Verbunde aus FVK und Metall. Das SKZ forscht deshalb zusammen mit dem Fraunhofer IWU sowie den Unternehmen Hyconnect, Ceh4 Technologies, Fisco, Suer Nutzfahrzeugtechnik und Green Delta an großserientauglichen Prozesstechniken auf Basis von innovativen Werkstoff- und Verbindungstechnologien.

Im Unterschied zu gängigen Fügeverfahren wie etwa Kleben oder Nieten bieten diese Hybrid-Verbindungen durch ihren werkstoff- und fertigungsgerechten Aufbau eine vielversprechende Alternative für neuartige Hochleistungs-Leichtbaustrukturen in Faserverbund-Metall-Mischbauweise.

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Im Projekt werden automatisierte und skalierbare Fertigungsprozesse für FVK-Metall-Bauteile auf Basis etablierter FVK-Serienprozesse entwickelt. Es werden grundlegend neuartige Gestaltungsprinzipien für den belastungsgerechten Übergang von FKV zu Metall sowie neue Fügetechnologien für Multimaterialleichtbau realisiert und die dafür notwendigen Konstruktionstechniken erarbeitet. Der Funktionsnachweis der Technologien erfolgt anhand von branchen- und prozessabhängigen Technologieträgern, welche anwendungsnah erprobt werden.

Das SKZ wird im Rahmen des Projektes unter Anwendung modifizierter Textilien einen serienfähigen Prozess entwickeln, mit dem Rohrverbindungen aus FVK und Stahl realisiert werden können. Die Technologie wird anhand einer prototypischen Isoliertrennstelle für den Rohrleitungsbau demonstriert. Dafür können die Kenntnisse aus dem Vorgängerprojekt „HyfivE“ bezüglich flächiger Hybridstrukturen auf Profilgeometrien übertragen werden. Durch den Einsatz der neuartigen Verbindungstechnologien soll in erster Linie eine Massereduktion technischer Systeme erzielt werden. Infolgedessen soll im Projekt ein bedeutendes CO₂-Einsparungspotential aufgezeigt werden. So wird materialhybrider Leichtbau durch das Projekt kostengünstig selbst für klein- und mittelständischen Unternehmen umsetzbar und auf bestehende technische Systeme übertragbar.

Quelle: SKZ