Hybrider Leichtbau: Hypro erforscht Serienprozess mit digitalem Zwilling

Gemeinsam mit zehn Projektpartnern entwickeln Wissenschaftler des ILK eine kombinierte physische und virtuelle Prozesskette für Hybridstrukturen. (Quelle: ILK Dresden)

Gemeinsam mit zehn Projektpartnern unter Koordination des Unternehmens Brose Fahrzeugteile entwickeln Wissenschaftler des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden im Projekt „Hypro – Ganzheitliche Umsetzung hybrider Bauweisen in die Serienproduktion“ eine sowohl physische als auch virtuelle Prozesskette für Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen. Damit soll die Produktion hybrider Komponenten industriell serientauglich und wettbewerbsfähig werden.

Hybride Strukturen aus Metall, Thermoplast-Faserverbund und Kunststoff haben ein hohes Leichtbaupotenzial. Die Teile können aber bisher noch nicht in Serie gefertigt werden. Im Projekt sollen daher die wirkenden Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen geklärt werden. Kern der zu entwickelnden Prozesskette wird eine auf Spritzguss-Kombinationstechnik basierende, flexible Fertigungszelle sein, die eine vollautomatisierte und auf Plasma basierende Vorbehandlung einer breiten Palette metallischer Werkstoffe erlaubt. Zum Nachweis der Serienfähigkeit sollen etwa 10.000 Exemplare eines Bauteils gefertigt werden.

Für die virtuelle Prozesskette sollen die Hybridstrukturen in Entwicklung, Charakterisierung und Fertigung durchgängig digitalisiert werden. Das Zusammenführen der Daten beider Welten ermöglicht eine berechnungsgestützte zerstörungsfreie Inline-Qualitätssicherung sowie die Prognose der Bauteileigenschaften.

Basierend auf der virtuellen Abbildung der Prozesskette sollen im Projekt zudem Methoden zur effizienten Gestaltung und Auslegung von Hybridstrukturen erarbeitet werden. Teil der Entwicklungsarbeit ist vor allem das mögliche Integrieren in bestehende Montagelinien der Serienproduktion durch etablierte Fügetechnologien. Um Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit zu sichern, sollen außerdem Konzepte für Demontage und Reparatur erarbeitet werden.


Quelle und weitere Infos: ILK Dresden, Kunststoffmagazin

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