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 Wichtige Schritte auf dem Weg zum automatisierten Fahren
29.03.2018 | Universität Bremen

nachricht Es wird noch heller: Innovative Leuchten in der Automobilindustrie
28.03.2018 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

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

Optische Kontrolle von Herzfrequenz oder Insulinsekretion durch lichtschaltbaren Wirkstoff

17.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umweltressourcen nachhaltig nutzen

17.07.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Textilien 4.0: Smarte Kleidung und Wearables als Innovation

17.07.2018 | Innovative Produkte

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