Der Automobilbauer Porsche will die klassischen Aluminium-/Magnesium-Hohlprofile, die beispielweise als Cockpitquerträger in Fahrzeugen eingesetzt werden, durch funktionalisierte Faserverbund-Hohlprofile (FuPro) ersetzen und diese Bauweise zur Serienreife führen. Dabei werden thermoplastische Faserverbund-Hohlprofile, Organobleche und Spritzguss miteinander kombiniert
Dazu hat das Unternehmen ein entsprechendes Projekt mit acht weiteren Projektpartnern gestartet. Das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden, das die FuPro-Technologie entwickelt hat, spielt dabei eine tragende Rolle. Neben der Weiterentwicklung der erforderlichen Produktionstechnologie sind im Rahmen des Projekts umfangreiche Studien zur Nachhaltigkeitsbewertung geplant. Denn faserverstärkten Thermoplast-Kunststoffe in Kombination mit lokalen metallischen Lasteinleitungen können verglichen mit monolithischen Aluminium- oder Magnesium-Strukturen Umweltauswirkungen im gesamten Lebenszyklus der Materialien senken.
Mit einem einzigen Werkstoffsystem, bestehend aus kurz-, lang- und endlosfaserverstärkten Halbzeugen, werden den Konstrukteuren zugleich größte gestalterische Freiheiten gegeben. Ein wesentlicher Vorteil der Bauweise liegt in ihrer Recyclingfähigkeit und dem daraus folgenden Beitrag zum Neutralleichtbau. Gleichzeitig besitzt die Bauweise aufgrund ihres integralen Charakters ein erhebliches wirtschaftliches Potenzial.
Um dieses jedoch voll auszuschöpfen, müssen entlang der Wertschöpfungskette des gesamten Lebenszyklus einzelne Fertigungstechnologien hinsichtlich des Energieverbrauchs und der Prozesszeit noch optimiert werden. Zusätzlich werden die bislang notwendigen chemischen Haftvermittler zur Verbindung der Kunststoffkomponenten und Metalleinleger durch eine Laserstrukturierung der Oberflächen ersetzt, um im späteren Recyclingprozess möglichst kontaminationsfreie Wertstoffströme zu gewährleisten.
Schließlich soll durch die thermoplastische Bauweise auch eine abfallfreie Produktion umgesetzt werden, indem der in der Produktion anfallende Verschnitt aufgearbeitet und in den Spritzgießprozess rückgeführt wird. Diese technologischen Ziele des Projekts sollen der FuPro-Bauweise den Weg in die serientaugliche Produktion ebnen.
Bild oben: Generische FuPro-Struktur: Bauweise links, gefertigtes Bauteil rechts. (Quelle: ILK)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Springer Professional, Oiger
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