Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hochfeste Leichtbauteile für die Großserie

30.08.2006
Schneller, sicherer und sparsamer mit der PAFATHERM-Technologie

Zukünftige Fahrzeuge sollen nicht nur leichter, schneller und sicherer sein, sondern vor allem einen reduzierten Energieverbrauch aufweisen. Damit diese Wünsche auch noch bei geringen Fertigungskosten in Erfüllung gehen, kommen spezielle textilverstärkte Kunststoffverbunde zum Einsatz, die nach dem Vorbild der Natur gezielte Fasergerüste besitzen. Das Forscherteam um Prof. Dr. Lothar Kroll, der seit Juni 2006 die Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) an der Technischen Universität Chemnitz inne hat, möchte dazu auf Basis des wirtschaftlichen Spritzgussverfahrens eine effiziente Technologie zur belastungsangepassten Textilverstärkung von thermoplastischen Bauteilen entwickeln. Leichtbaustrukturen sollen damit auch in Großserie kostengünstig produzieren werden. Der Chemnitzer Nachwuchsgruppe steht für ihre Forschungsarbeit im Rahmen der Forschungsinitiative "Unternehmen Region" mit "InnoProfile" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ab August bis zum Jahr 2011 eine Gesamtfördersumme von rund zwei Millionen Euro zur Verfügung.

"Mit unserem Forschungsvorhaben haben wir die Möglichkeit, in Sachsen auf dem Gebiet der Herstellung partiell textilverstärkter Kunststoffbauteile ein Innovationszentrum zu etablieren, das die Kompetenzen der Forschung sowie der regionalen kleinen und mittelständischen Spritzguss-Unternehmen bündelt. Nur auf diesem Weg lassen sich neue kosteneffiziente Technologielösungen schnell in die Praxis transferieren, um nachhaltige Wettbewerbsvorteile für die einheimischen Unternehmen zu sichern und auszubauen", so Prof. Kroll, der bereits in der Vorphase des Projekts und seiner Professurübernahme weitere Projektpartner akquirieren und neue Ideen einbringen konnte. Im Rahmen des Forschungs-vorhabens ist ferner eine enge Zusammenarbeit mit den Herstellern von Spritzgussmaschinen zwingend notwendig. Dazu hat die Professur SLK erst kürzlich einen Kooperationsvertrag für die strategische Zusammenarbeit mit Krauss-Maffei unterzeichnet, einem weltweit agierenden Marktführer für Spritzgussanlagen.

Unter der Leitung von Dr. Wolfgang Nendel wollen die Nachwuchsforscher das wirtschaftliche und ausgereifte Spritzgießverfahren derart weiterentwickeln, dass eine Erweiterung für Hochtechnologieanwendungen möglich wird. "Bisher scheiterte der Einsatz von textilverstärkten Kunststoffen in stückzahlorientierten Industriebereichen wie der Automobilindustrie einfach an einem effizienten und serientauglichen Herstellungsverfahren", erklärt Dr. Nendel. "Doch die PAFATHERM-Technologie bietet der Industrie völlig neue Möglichkeiten für den Einsatz von Verbundwerkstoffen, in unserem Fall belastungsgerechtes Textilhalbzeug und Kunststoffmatrix, und würde die Anwendungsbreite deutlich erhöhen."

Falls beim Seitentürmodul eines Autos nur hoch belastete Bauteilbereiche speziell zu verstärken wären, so würde die PAFATHERM-Technologie es ermöglichen, bauteilangepasste Textilhalbzeuge aus Verstärkungsfasern einem Spritzgusswerkzeug zuzuführen, diese an der richtigen Stelle zu fixieren und in einem anschließenden Spritzgießvorgang ein thermoplastisches Verbundbauteil zu fertigen, das nur in dem definierten Bereichen gezielt faserverstärkt ist. Damit würden die kostenintensiven Verstärkungsfasern effizient eingesetzt. Eine Wanddickenminimierung und Masseeinsparungen sind logische und positive Konsequenzen im Zusammenhang mit dieser Technologie. Zusätzlich will das Forscherteam durch diese optimale Bauteilgestaltung einen Beitrag zur Ressourcenschonung leisten, denn Leichtbauteile reduzieren Masse und damit auch den Energieverbrauch etwa bei Fahrzeugen und Flugzeugen. Doch der Entwicklungsaufwand bis dahin ist noch sehr groß. Die Forschungsschwerpunkte des Projektteams liegen insbesondere im Benetzungsverhalten von Faserhalbzeugen mit thermoplastischem Kunststoff, in der Entwicklung prozessangepasster textiler Halbzeuge, in der exakten Positionierung des Faserhalbzeugs im Kunststoffbauteil, im beschädigungsfreien Handling der textilen Faserstrukturen sowie in ihrer Fixierung im Spritzgießwerkzeug, wobei neuen komplexen Werkzeugkonzepten hier besondere Bedeutung zukommt. Die wesentlichen Daten für die Bauteilauslegung, die Werkzeuggestaltung und die einzusetzenden Materialien sollen werkstoffgerechte Simulationen liefern. "In Zukunft könnte die PAFATHERM-Technologie durch zusätzliche Integration aktiver Komponenten einer überaus breiten Produktpalette zum noch ausbleibenden Durchbruch verhelfen", visioniert Prof. Kroll. "Das fängt bei intelligenten Alltagsgegenständen und Sportartikeln an und kann bei sicherheitsaktiven hochfesten Komponenten des Fahrzeugbaus, Maschinenbaus und Anlagenbaus enden".

Stichwort: "InnoProfile"

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung baute im Juni 2005 seine Innovationsinitiative "Unternehmen Region" mit "InnoProfile" weiter aus. Dieses Förderprogramm stellt bis zum Jahr 2012 rund 150 Millionen Euro für technologie- und branchenspezifische Zusammenarbeit zwischen Nachwuchsforschergruppen und Unternehmen vor Ort in Ostdeutschland bereit. In vier aufeinander folgenden Jahren sollen pro Jahr mindestens zehn neue Projekte gefördert werden, welche die Innovationsfähigkeit der ostdeutschen Regionen durch die Kooperation von regionaler Nachwuchsförderung und regionalen wirtschaftlichen Kompetenzträgern stärkt. Da die wirtschaftliche Entwicklung einer Region sehr stark von der Innovationsfähigkeit kleiner und mittelständischer Unternehmen abhängt, diesen aber häufig passendes regionales Wirtschaftsumfeld fehlt, will "InnoProfile" die Nachwuchsforscher und wirtschaftliche Träger in der Region zusammenbringen. Aus insgesamt 109 Bewerbungen wurden 18 für die erste von vier Förderungsrunden ausgewählt. Die TU Chemnitz erhielt dabei für vier eingereichte Projekte eine Förderungszusage und führt damit die Tabelle an. Rund 8,5 Millionen Euro können die an den vier Projekten beteiligten Chemnitzer Wissenschaftler in den nächsten Jahren zur Forschung nutzen.

"InnoProfile" im Internet: http://www.unternehmen-region.de

Weitere Informationen zum Projekt "PAFATHERM-Technologie": erteilt Prof. Dr. habil. Lothar Kroll, Telefon (03 71) - 5 31 38 081, E-Mail lothar.kroll@mb.tu- chemnitz.de

(Autorin: Janine Mahler)

Mario Steinebach | Technische Universität Chemnitz
Weitere Informationen:
http://www.unternehmen-region.de
http://www.tu-chemnitz.de

Weitere Berichte zu: Großserie InnoProfile Leichtbauteil PAFATHERM-Technologie SLK

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon
21.02.2018 | Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V.

nachricht Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?
20.02.2018 | Hohenstein Institute

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics