Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Geschicktes Kleben soll Autos leichter machen

13.09.2011
Klimaschutz und hohe Spritpreise zwingen die Automobilhersteller, auf leichtere Komponenten zu setzen. Die Universität Kassel erforscht, wie Kunststoffe künftig besser im automobilen Fertigungsprozess eingesetzt werden können.

Das Auto der Zukunft wird aus einem Materialmix bestehen. Neben Leichtmetallen wie Aluminium und Magnesium sind im Automobilbau vor allem Kunststoffe im Kommen, die durch textile Strukturen aus Glas- oder Kohlefasern verstärkt werden. Diese faserverstärkten Kunststoffe sind extrem leicht, weisen aber trotzdem eine sehr hohe Festigkeit auf.


Das punktuelle oder linienförmige Aufbringen des Klebstoffs verbessert die Materialeigenschaften faserverstärkter Kunststoffe.

Die Herstellung maßgeschneiderter Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen stößt derzeit allerdings noch an Grenzen. Zwar werden solche Werkstoffe bereits seit Jahren im Flugzeugbau oder auch bei Windkraftanlagen eingesetzt, allerdings meist nur in geringen Stückzahlen. Für den Einsatz in der automobilen Großserie sind die zurzeit eingesetzten Herstellungsverfahren nicht oder nur bedingt geeignet.

Daher suchen die Kasseler Forscher gemeinsam mit Wissenschaftlern aus zwölf weiteren Forschungsinstituten sowie Industriepartnern nach Optimierungsmöglichkeiten. Gefördert wird das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF). Im Fokus der Untersuchungen steht sowohl die Automatisierbarkeit als auch die Verbesserung der Qualität des Werkstoffs.

Bisher wurden faserverstärkte Kunststoffe aus mehreren Lagen Textilien hergestellt, die durch großflächig aufgetragenes Klebstoffpulver verbunden, anschließend mit Epoxydharz oder Polypropylen (PP) getränkt und dann ausgehärtet wurden. Es handelt sich hierbei um das so genannte RTM-Verfahren („Resin Transfer Moulding“). Der Nachteil dabei: Der großflächig aufgetragene Klebstoff wirkt wie eine Sperrschicht. Die miteinander verklebten Textilfasern – die so genannte Preform - können Harz oder PP nicht optimal aufnehmen. Zudem entstehen Luftblasen, die das Material und damit das daraus gefertigte Bauteil beeinträchtigen.

Um dem entgegen zu wirken, arbeiten die Wissenschaftler an einer Optimierung des Verfahrens: Hierbei wird zunächst ebenfalls eine Preform aus mehreren Lagen Textilfasern gefertigt. Um die Werkstoffeigenschaften zu verbessern, wird der Klebstoff verflüssigt und nicht mehr großflächig, sondern nur noch an wenigen Stellen als Punkte oder Linien auf die Textilschichten aufgetragen. Gleichzeitig werden die Klebstoffe so formuliert, dass ein möglichst geringes Eindringen der Klebstoffe in die Faserbündel erzielt wird. Die so verbundenen Textilschichten werden anschließend unter hohem Druck in eine Form gepresst und dabei mit Harz oder PP getränkt. Aufgrund des nur punktuell aufgebrachten Klebstoffs können die Fasern Harz oder Polypropylen intensiver aufnehmen und härten besser aus; Luftblasen lassen sich vermeiden.

Das punktuelle Kleben hat aber noch weitere Vorteile. So lässt sich eine höhere Steifigkeit erzielen als beim großflächigen Kleben. Zudem haften die Textilschichten besser aneinander. Ein wesentlicher Vorteil liegt zudem im Klebevorgang selbst. Während das Aufbringen des bisher üblichen Klebstoffpulvers noch teils von Hand erfolgen musste, kann der flüssige Klebstoff leichter maschinell eingesetzt werden. Das neue Verfahren eignet sich daher auch für den automatisierten Einsatz, wie er für die Autoindustrie unerlässlich ist. Einsatz wird die neue Technik künftig voraussichtlich bei der Herstellung von Türen und Motorhauben finden.

Info
Prof. Dr. Stefan Böhm
Universität Kassel
Fachgebiet Trennende und fügende Fertigungsverfahren
Tel.: 0561/804-3141
E-Mail: s.boehm@uni-kassel.de
Dipl.–Ing. Holger Thiede
Universität Kassel
Fachgebiet Trennende und fügende Fertigungsverfahren
Tel.: 0561/804-3915
E-Mail: h.thiede@uni-kassel.de

Ellen Leeser | Universität Kassel
Weitere Informationen:
http://www.uni-kassel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Mehr Flexibilität in der Produktion durch selbstfahrende Transportfahrzeuge
27.11.2017 | Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

nachricht Leichtbauteile für die Automobilindustrie schnell und günstig fertigen
16.11.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik