Wie effektiv innovative Leichtmetalle in Fahrzeugbau, Luftfahrt oder Bauwesen eingesetzt werden können, hängt von der Wechselwirkung verschiedener Faktoren und Zusammenhänge entlang der Produktionskette ab. Die komplexen Prozesse in der Fertigung neuartiger Leichtmetalle sind für den Einsatz in der Industrie aber noch nicht zufriedenstellend darstellbar.

Mit dem Verbundprojekt dahlia (Digitale Technologien für hybride Leichtbaustrukturen) setzen die Technischen Universitäten Chemnitz, Dresden und Freiberg an dieser Stelle an und untersuchen die gesamte Prozesskette der Warmumformung am Beispiel tapeverstärkter, walzprofilierter Leichtmetallbleche. Tapes sind faserverstärkte, thermoplastische Bänder, die im neuen Prozess inline auf die vorgeformten Leichtmetallbleche aufgebracht werden. So wird das Blech verstärkt, was eine signifikante Verbesserung der mechanischen Eigenschaften bewirkt. Der Entwicklung und Digitalisierung von Herstellungs- und Verarbeitungstechnologien für thermoplastische Faserkunststoffverbunde widmet sich das Institut für Strukturleichtbau (IST) der TU Chemnitz im Rahmen des Verbundvorhabens.

In vorherigen Forschungsprojekten im Rahmen der Leichtbau-Allianz Sachsen hatten die Wissenschaftler festgestellt, dass KMU insbesondere Simulations- und Auslegungstools für die Produktion der neu entwickelten Technologien fehlen. Um dies zu ändern, wollen die Leichtmetallexperten jetzt eine Simulation entwickeln, die die Beziehungen zwischen dem eingesetzten Werkstoff, dessen strukturellen Eigenschaften und den äußeren Einflussgrößen während des Prozesses entschlüsselt. Aus diesen Daten soll eine digitale Abbildung des Prozesses entstehen, mit der die Wissenschaftler die Teilprozesse während der Fertigung am PC steuern und prognostizieren können. Die digitale Steuerungsmethode soll universell einsetzbar sein und Unternehmen ermöglichen, die Prozessinitialisierungskosten und -risiken signifikant zu senken.

Das Forschungsprojekt dahlia läuft bis März 2022 und wird mit 3,8 Millionen Euro aus Mitteln des Freistaates Sachsen sowie der Europäischen Union gefördert. Die Mittel sind zu gleichen Teilen auf die beteiligten Universitäten verteilt.

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