MAI Profil

Leichte Profile für schwere Lasten

Dünnwandige Hohlprofile, wie beispielsweise Rohre oder Stützen, können bereits aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) hergestellt werden. Ein bekanntes Beispiel hierfür sind hochpreisige CFK-Fahrradrahmen. Die bisherigen Herstellungsmethoden erlauben jedoch nur dünnwandige Hohlprofile mit konstanten Querschnittsdicken. Zudem sind die Profile auch aufgrund der bisher eingesetzten Carbonfaserart und der Fertigungsprozesse im Vergleich zu Stahl- und Aluminiumprofilen im Allgemeinen deutlich teurer.

Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen diese Nachteile der CFK-Hohlprofile angegangen werden. Dazu werden Prozesse zur Herstellung von Profilen mit variablen, lokal verstärkten Querschnitten und größeren Wanddicken erarbeitet. Mit dem Einsatz kostengünstiger Carbonfasern kann zudem der Preis reduziert werden. Allerdings erfordern diese Carbonfasern ebenfalls neue Methoden in der Materialverarbeitung. Eine weitere Steigerung der technischen und wirtschaftlichen Eigenschaften soll durch die Erhöhung des Faservolumengehaltes erzielt werden. Um für die neu entwickelten Profile „sinnvolle“ Einsatzgebiete zu erschließen, sind zudem Methoden zur Befestigung an umliegende Bauteil-Komponenten erforderlich.

Diese Vielzahl an unterschiedlichen Forschungsaufgaben kann nur im Rahmen eines Verbundprojektes gelöst werden, in dem innovative Profilhersteller zusammen mit Forschungsinstituten und einem industriellen Endanwender zusammenarbeiten. Audi erarbeitet die Anforderungen an die hochbelasteten Hohlprofile, untersucht die neu entwickelten Profile und vergleicht diese mit der bisherigen Technologie. Zudem entwickelt Audi gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Carbon Composites der Technischen Universität München geeignete Befestigungsmethoden. Die weiteren Partner untersuchen und erweitern ihre bestehenden, jeweils unterschiedlichen Herstellverfahren mit dem Ziel, die oben dargestellten Forschungsaufgaben zu lösen. Für die Erreichung des Projektzieles sollen insgesamt acht unterschiedliche Herstellverfahren untersucht werden.

Abbildung (von links nach rechts): Prüfvorrichtung, Fahrwerkstabilisator

Gelingt es im Rahmen des Vorhabens, derartige hochbelastbare und wirtschaftliche Hohlprofile zu entwickeln, besteht neben dem Einsatz in der Automobilindustrie (beispielsweise als Fahrwerksstabilisator) ein weites Anwendungsspektrum, unter anderem in der Sport- oder Bauindustrie.