Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leichtbau für die Automobilgeneration der Zukunft

14.10.2013
Eine zentrale Herausforderung unserer Zeit ist der effiziente Umgang mit begrenzten Ressourcen.

Die Reduktion des Fahrzeuggewichtes ist damit der entscheidende Faktor für den Automobilbau der Zukunft. Die Volkswagen AG arbeitet gemeinsam mit dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) und weiteren Partnern an einem neuartigen Laserprozess für das automatisierte Zuschneiden von CFK-Bauteilen, um diesen Leichtbauwerkstoff in die automobile Großserienfertigung zu bringen.


Prozessbild eines mit Laser-Remote-Technologie geschnittenen CFK-Laminats.

Leichtbauwerkstoffe, die sowohl hohe Festigkeiten als auch Steifigkeiten mitbringen, sind die Materialien der Automobilfertigung der Zukunft. Denn bei der Sicherheit dürfen unter dem Aspekt der Gewichtsreduktion keine Abstriche gemacht werden.

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bringen die geforderten Eigenschaften mit. Gleichzeitig stellt der Werkstoff CFK die Fertigungstechnik aber vor große Herausforderungen, so dass aktuell im Automobilbau CFK-Komponenten vorwiegend im Sportwagenbereich und in automobilen Kleinserien Verwendung finden.

Will man Autos auf der Basis von CFK zukünftig auch in großen Stückzahlen produzieren, besteht besonderer Bedarf an automatisierbaren Fertigungstechnologien, vor allem für das Zuschneiden dieses Leichtbauwerkstoffs. Existierende Verfahren wie das Fräsen oder das Wasserstrahlschneiden zeigen prozessbedingte Nachteile wie etwa den sehr hohen Werkzeugverschleiß sowie die Handhabung von Wasser und Abrasivmitteln, die sich technologisch nicht lösen lassen.

Im aktuellen Verbundprojekt HolQueSt 3D entwickeln sieben Partner aus Industrie und Wissenschaft unter der Leitung der Volkswagen AG gemeinsam einen Prozess zur 3D Hochleistungs-Laserbearbeitung von CFK-Leichtbau-Strukturen. Der Laser erlaubt gegenüber herkömmlichen Technologien eine berührungslose, hochpräzise Bearbeitung ohne Werkzeugverschleiß bei gleichzeitig hoher Reproduzierbarkeit und Flexibilität. Bisher kann die Laserbearbeitung von CFK allerdings durch starke Wärmeentwicklung Schädigungen in der Bearbeitungszone verursachen. Ein lückenhaftes Prozessverständnis sowie der Mangel an ausgereiften Bearbeitungs-verfahren stellen momentan wesentliche Hürden für die Verbreitung von Laserbearbeitungsprozessen für CFK dar.

Auf der Basis eines neuen, fasergeführten Hochleistungslasers mit Pulsdauern im Nanosekundenbereich (Trumpf Laser GmbH + Co. KG) entwickelt das LZH eine speziell auf die CFK-Bearbeitung abgestimmte Prozessstrategie sowie eine optimierte Prozessüberwachung. Die Freisetzung von zum Teil gesundheitsgefährdenden Partikeln und Dämpfen stellt für den Lasereinsatz im Bereich des Leichtbaus ein weiteres Produktionshemmnis dar. Hier will das LZH gemeinsam mit der Jenoptik Katasorb GmbH Abhilfe schaffen, indem über die Charakterisierung der Prozessemissionen eine geeignete Methode zur gezielten Nachbehandlung und Filterung entwickelt wird.

Auf Grundlage dieser neuen Konzepte soll zukünftig eine großserienfähige CFK-Bearbeitung, angepasst an die Bedarfe der Automobilfertigung, zur Verfügung gestellt werden. So könnten die ressourcensparenden Leichtbaukonzepte schon bald in der Automobilgeneration der Gegenwart Verwendung finden.

HolQueSt 3D wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb der Förderinitiative „Photonische Verfahren und Werkzeuge für den ressourceneffizienten Leichtbau“ bei einem Gesamtprojekt-volumen von 7 Mio. Euro mit ca. 4 Mio. Euro gefördert. Beteiligte Partner sind die Volkswagen AG, Jenoptik Katasorb GmbH, Trumpf Laser GmbH+Co. KG, Invent GmbH, KMS Automation GmbH, TU Clausthal sowie das Laser Zentrum Hannover e.V.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Lena Bennefeld
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover Tel.: +49 511 2788-238
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: l.bennefeld@lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Michael Botts | Laser Zentrum Hannover e.V.
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Leuchtende Mikropartikel unter Extrembedingungen
28.02.2017 | Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

nachricht IHP-Forschungsteam verbessert Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren
22.02.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften