Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saarbrücker Ingenieure nutzen das Dübel-Prinzip für neuartige Leichtbaukomponenten

30.06.2014

Die Formel-1 macht es vor: Beim Autobau wird Gewicht gespart. Ein flächendeckender Einsatz von leichten kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) für die Serienproduktion ist aber teuer.

Daher setzen Automobilkonzerne auf Hybridverbindungen aus Metall und CFK. Ingenieure aus Saarbrücken, Dortmund und Karlsruhe arbeiten an einem neuen Verfahren, um serientaugliche Hybride in einem einzigen Schritt herzustellen.

Mit einem Verbindungselement, das wie ein Dübel funktioniert, wollen sie die Komponenten zusammenbringen. Zudem werden sie prüfen, ob und ab wann sich bei dem Materialmix Verschleißerscheinungen zeigen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Projekt mit über 300.000 Euro .

Gemeinsame Pressemeldung der Universität des Saarlandes und des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP

Ein Formel-1-Rennwagen soll nicht viel wiegen, um gut zu beschleunigen und möglichst wenig Sprit zu verbrauchen. Daher bauen die Rennställe ihre Boliden aus hauchdünnen und leichten kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen. „Für die automobile Großserienproduktion wäre dies derzeit allerdings viel zu teuer“, sagt Hans-Georg Herrmann, Professor für Leichtbausysteme an der Universität des Saarlandes und Hauptabteilungsleiter für Methodenentwicklung am Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP´.

„Daher setzt die Automobilindustrie auf Hybridverbindungen aus Metall und faserverstärkten Kunststoffen.“ Mit dieser Form des „intelligenten Leichtbaus“ können die Unternehmen an wichtigen Stellen Gewicht einsparen, an anderen Stellen aber noch das günstigere Metall einsetzen.

Gemeinsam mit Wissenschaftlern um Professor Markus Stommel von der Technischen Universität Dortmund und Professorin Gisela Lanza vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeln die Saarbrücker Ingenieure derzeit ein Verfahren, mit dem sie großserientaugliche Hybride in einem einzigen Arbeitsschritt herstellen wollen. „Viele Hybride werden derzeit konventionell zusammengefügt“, so Herrmann.

„Wir möchten die Materialien hingegen über ein Verbindungselement im Produktionsprozess zusammenbringen. Das Ganze funktioniert im Prinzip ähnlich wie bei einem Dübel in einer Betonwand, der dafür sorgt, dass die Spannung zwischen Wand und Schraubengewinde nicht so groß wird.“

Diese neue Hybridverbindung wird am Lehrstuhl von Professor Stommel konstruiert und bei Professorin Lanza produziert. Die Forscher am KIT werden im Anschluss die Verbindungen auf mögliche Defekte bewerten. Dazu nutzen sie eine neue, in die Produktionslinie integrierte Messtechnik. Anschließend werden die Saarbrücker Ingenieure am Fraunhofer IZFP die Grenzflächen der Verbindung genauer untersuchen.

„Unser Ziel ist es herauszufinden, ob oder ab wann es bei dem Material zu Ermüdungserscheinungen kommt und an welchen Stellen wir gegebenenfalls gegensteuern müssen“, sagt Herrmann weiter. Hierbei setzen die Forscher am Fraunhofer IZFP auf eine Kombination von verschiedenen berührungslosen zerstörungsfreien Prüfverfahren.

Bei ihrer Verfahrenskombination nutzen die Prüfingenieure zum einen die aktive Thermographie – bei der Wärmebildkameras das Material überprüfen – sowie ein besonderes Ultraschallverfahren, den elektromagnetisch angeregten Ultraschall (EMUS).

Das Forschungsvorhaben wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft ab Juli für drei Jahre mit über 300.000 Euro gefördert. Weitere drei Jahre Förderung sind anschließend möglich. Mit dem Verfahren könnten zum Beispiel Automobilkonzerne künftig Leichtbauteile für Fahrzeuge günstiger in der Großserienproduktion herstellen.

Fragen beantworten:
Prof. Dr. Hans-Georg Herrmann
Universität des Saarlandes / Fraunhofer IZFP
E-Mail: hans-georg.herrmann(at)izfp.fraunhofer.de
Tel.: 0681 9302-3820

Sabine Poitevin-Burbes
Leitung Presse- und Öffentlichkeitsarbeit am Fraunhofer IZFP
Redaktion
E-Mail: sabine.poitevin-burbes(at)izfp.fraunhofer.de
Tel.: 0681 9302-3869

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681 302-2601) richten.

Melanie Löw | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Schnell, berührungslos: Dehnungsmessverfahren für thermisch-mechanisch hoch belastete Werkstoffe
20.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

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

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Informationstechnologie - Internationale Konferenz erstmals in Aachen

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

22.06.2017 | Geowissenschaften

Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern

22.06.2017 | Energie und Elektrotechnik

Tröpfchen für Tröpfchen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie