Hybride Strukturen aus Metall, Thermoplast-Faserverbund und Kunststoff bieten ein erhebliches Leichtbaupotenzial, sind aber bislang noch nicht im Großserienmaßstab etabliert. Bestehende Unsicherheiten bezüglich der Prozessfähigkeit sowie der wirkenden Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sollen daher in hypro ausgeräumt werden. Unter Koordination von Brose Fahrzeugteile arbeiten dafür das ILK und zehn Projektpartner zusammen. Kern der zu entwickelnden Prozesskette wird eine auf Spritzgusskombinationstechnik basierende, flexible Fertigungszelle sein, die eine vollautomatisierte, auf Plasma basierende Vorbehandlung einer breiten Palette metallischer Werkstoffe erlaubt.

Prognose der Bauteileigenschaften

Die durchgängige Inline-Erfassung von Prozessdaten in der zugeschnittenen Anlagen-, Werkzeug- und Handhabungstechnik stellt dabei eine umfassende Datenbasis für die Prozessanalyse bereit. Der Nachweis der Prozessfähigkeit und eine umfassende Datenakquise erfolgen in einem Stückzahlbereich von 10 000 Exemplaren. Die Hybridstrukturen sollen zudem in den Prozessen Entwicklung, Charakterisierung und Fertigung durchgängig digitalisiert werden. Die Zusammenführung von Real- und Simulationsdaten ermöglicht dann eine berechnungsgestützte zerstörungsfreie Inline-Qualitätssicherung sowie die Prognose der Bauteileigenschaften.

Basierend auf der virtuellen Abbildung der Prozesskette wollen die Forscher zudem Methoden zur effizienten Gestaltung und Auslegung von Hybridstrukturen erarbeiten. Insbesondere soll deren Integrationsfähigkeit in Montagelinien der Serienproduktion mittels etablierter Fügetechnologien untersucht sowie Demontage- und Reparaturkonzepte erarbeitet werden. Die Praxisreife der entwickelten Prozesskette werden die Wissenschaftler anhand einer sicherheitsrelevanten Strukturkomponente demonstrieren. Dabei will das Team um Prof. Maik Gude und Dr. Robert Kupfer die Prognosefähigkeit der Prozess- und Struktursimulation und die industrielle Praxistauglichkeit nachweisen.

Das Verbundprojekt hypro wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter der Betreuung des Projektträgers Jülich PTJ.

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