MAI CC4 HybCar

Technologien zur effizienten Herstellung von hybriden CFK/Metall-Strukturbauteilen im Automobilbereich

Im Verbundvorhaben MAI CC4 HybCar sollen im Konsortium aus Industrie- und Forschungspartnern die Kompetenzen auf dem Gebiet des hybriden Leichtbaus entlang der Wertschöpfungskette ausgebaut werden. Dazu kooperiert das Konsortium bestehend aus der EDAG Engineering GmbH (EDAG), der SGL Technologies GmbH (SGL), dem Unternehmen Automation W+R, dem Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg (MRM) sowie der Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik (IGCV) mit der Zielsetzung carbonfaserverstärkte Tapes auf Basis thermoplastischer Matrix lastpfad-gerecht auf metallischen Substraten abzulegen und so Leichtbaukomponenten unter Berücksichtigung ressourcenschonenden Materialeinsatzes zu fertigen. Dabei soll eine durchgängige digitale Produktentwicklung dazu beitragen den Materialfluss, den Herstellungsprozess und die Kosten zu optimieren.

Dabei soll unter Berücksichtigung des Technologieansatzes Fiber Placement eine Komponente, z. B. einer Fahrzeugstruktur, identifiziert werden, die sich durch hohes Leichtbaupotential unter Verwendung hybrider Materialien oder Bauweisen auszeichnet. Diese Komponente soll in Form eines Prototyps im Rahmen des Vorhabens in Hybrid-Bauweise umgesetzt und validiert werden, wobei der Herstellung des Prototypes einer digitalen Produktentwicklung vorausgeht und von der Entwicklung der Teilprozesse begleitet wird. Dazu zählen die Weiterentwicklung der automatisierten Halbzeugablage von thermoplastischen Tapes auf metallische Substrate, die Entwicklung eines Umformprozesses für hybride Strukturen im Rahmen von AP5 und die Prozessüberwachung z. T. in Form optischer Prozesskontrolle. Ein individuell angepasstes Tape mit Oberflächenfunktionalisierung zur idealen Anhaftung von Tape und Metall wird dazu entwickelt und im Rahmen ausführlicher Materialuntersuchungen charakterisiert.

Das Verbundvorhaben MAI CC4 HybCar nimmt Forschungsfragen aus den Bereichen Leichtbau, Weiterentwicklung- und Modellierung innovativer Verarbeitungsprozesse auf und soll so einen wichtigen Beitrag zum Campus Carbon 4.0 liefern und als Katalysator für den Einsatz hybrider Werkstoffe im Umfeld der Industrie 4.0 wirken.

Schematische Darstellung der lastpfadgerechten Bauteilgestaltung für die effiziente Herstellung von hybriden CFK-Metall-Strukturen