Koordinator
Brian Bautz
Laufzeit
01.02.2013 - 31.05.2016
Projektvolumen
2,8 million €
Projektpartner
AUDI AG
BMW AG
Voith Composites SE & Co. KG
Universität der Bundeswehr München - Institut für Leichtbau
Der entscheidende Schritt zum superleichten Carbonfaserauto und -flugzeug
Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) hat sich in den letzten Jahren immer stärker im Automobil- und Flugzeugbau, aber auch in Dingen des täglichen Umgangs (z. B. Sportgeräte) etabliert. Dennoch gibt es noch offene Fragen. Dazu muss man verstehen, was einen Faserverbundwerkstoff kennzeichnet: Der Werkstoff besteht aus vielen dünnen Fasern (hier Carbonfasern), die über eine Art „Klebstoff“ zusammengehalten werden. Die Fasern haben, bezogen auf ihr Gewicht, eine extrem hohe Festig- und Steifigkeit in Faserrichtung. Bei Belastung quer zur Faserrichtung werden die Kräfte jedoch nur durch den „Klebstoff“ übertragen, der eine sehr geringe Festigkeit aufweist. Bei einem realen Bauteil müssen daher die Fasern in Menge und Richtung so eingesetzt werden, dass in jeder Lastrichtung die notwendigen Fasern vorhanden sind. Auf diese Weise kann ein Bauteil genau auf seine Belastung zugeschnitten und dadurch sehr leicht gebaut werden.
Eine besondere Herausforderung ergibt sich aber in den Bereichen, in denen das Bauteil z. B. durch Schrauben mit der umgebenden Struktur verbunden ist. In diesen Lasteinleitungsbereichen wird das Material sehr konzentriert und sehr komplex belastet. Solche Bereiche müssen heute konstruktiv aufwendig gestaltet werden, was die Fertigung in der Regel sehr teuer macht. Die Herausforderung liegt nun darin, einfach und preisgünstig herstellbare Lasteinleitungsbereiche zu entwickeln, die funktionell der aufwendigen Variante ebenbürtig sind.
Abbildung: Probengeometrie für Voruntersuchungen
Um Lasteinleitungsbereiche effektiver gestalten zu können, müssen zunächst die dort wirkenden Mechanismen zur Lastübertragung besser verstanden werden. Zu diesem Zweck werden Versuche und Berechnungen durchgeführt. Die Berechnungen liefern Erkenntnisse, die sich im Versuch nicht messen lassen, während die Versuche Eingabegrößen für die Berechnung liefern, Schwachstellen aufzeigen und letztlich die Berechnungen validieren. Basierend auf diesen Ergebnissen werden dann neue konstruktive Lösungen für optimierte Lasteinleitungsbereiche entwickelt. Begleitet werden diese Arbeiten durch Untersuchungen und Entwicklungen geeigneter Fertigungsverfahren, um auch kostengünstige Bauteile herstellen zu können. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, kosten- und gewichtseffektive sowie großserientaugliche Lösungen für typische Lasteinleitungsbereiche von Carbonfaserbauteilen für die Luftfahrt- und Automobilindustrie zu entwickeln. Nur so kann der Werkstoff „Carbonfaser“ seinen Vorteil, extremen Leichtbau zu ermöglichen, voll ausspielen. Letztendlich tragen alle diese Bemühungen zu einer der wichtigsten Aufgaben bei, der Nachhaltigkeit durch Energieeinsparung.
Die dazugehörigen Abschlussberichte der Projektpartner finden Sie hier: Abschlussbericht MAI Last
06.06.2023
CU
CU Nord
CU Nord Stammtisch
08.06.2023
-
08.06.2023
CU
CU Switzerland
Winterthurer Oberflächentag WOT 2023
12.06.2023
CU
IHK Webinar: Die Anforderungen der neuen EU-Maschinenverordnung
12.06.2023
CU
Preview zur AIRTEC 2023: Webinar zum Thema Advanced Air Mobility
13.06.2023
CU
LightCon 2023
14.06.2023
-
15.06.2023
CU
ENGEL Mobility Days
19.06.2023
CU
MAI Carbon
Webseminar: Feelgood Manager – Mitarbeiter:innen glücklicher machen
19.06.2023
CU
MAI Carbon
Eröffnung des KI-Erlebnisraums "Halle 43" der Universität Augsburg
20.06.2023
-
22.06.2023
CU
CU Bau
67. BetonTage in Ulm
22.06.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Basiswissen der Faserverbundfertigung - qualitätsgerechte Fertigung, Schadensvermeidung, Arbeitsschutz
22.06.2023
-
23.06.2023
CU
CU Ost
26. Internationales Dresdner Leichtbausymposium
28.06.2023
CU
CU Nord
CU Ost
Kick-Off der AG "Sustainability"
28.06.2023
CU
CU Switzerland
Studienpreise
Swiss SAMPE Conference 2023
29.06.2023
CU
MAI Carbon
MAI Carbon Mitgliederversammlung & Tech-Workshop
29.06.2023
CU
CU Bau
CU Innovation Day "Von der Natur inspiriert - Nachhaltiges Bauen mit Faserverbundwerkstoffen"
05.07.2023
CU
Weiterbildung
Webseminar Wednesday: Entwicklung von keramischen Faserverbundwerkstoffen am Fraunhofer HTL - von der Faser bis zur Bauteilprüfung
07.07.2023
CU
MAI Carbon
SIAT Symposium
11.07.2023
CU
CU BW
MAI Carbon
CU Innovation Day "Composites im Bergsport – warum Leichtigkeit und Nachhaltigkeit kein Widerspruch ist"
12.07.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung der AG "Virtuelle CMC-Produktentwicklung"
18.07.2023
CU
MAI Carbon
26. Augsburger Seminar für Additive Fertigung: Mit Digitalisierung und KI in die Zukunft der AM-Branche?
23.08.2023
CU
CU Bau
CU Ost
Sommergrillen von CU Ost und CU Bau
12.09.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Grundlagen des Leichtbaus
18.09.2023
CU
CU Bau
CU West
19. Jour Fixe: "Welche Perspektiven haben Verbundwerkstoffe in der Bauwirtschaft?"
22.09.2023
CU
MAI Carbon
Talente finden & binden: Fachkräftegewinnung und gezielte Weiterbildung im Bildungs- und Personalnetzwerk SIAT
04.10.2023
-
05.10.2023
CU
Messe KOMPOZYT EXPO in Krakau / Polen
10.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Grundlagen Thermoplastische Faser-Kunststoff-Verbunde
10.10.2023
CU
CU Nord
MAI Carbon
CU Innovation Day "Unmanned Aerial Vehicle and Unmanned Aerial System"
11.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Thermoanalyse
11.10.2023
CU
Weiterbildung
Webseminar Wednesday: How a technology driven plastics manufacturing solution provider tackles production uncertainties
12.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Mechanische Prüfung
12.10.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung des „Doktoranden-AK des Ceramic Composites“
12.10.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung der AG "OxiCer"
12.10.2023
Ceramic Composites
CU
Mitgliederversammlung Ceramic Composites
13.10.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung des AK "Verstärkung keramischer Werkstoffe"
16.10.2023
CU
CU Bau
CU West
20. Jour Fixe: „Nachhaltigkeit und Recycling in der Composites- und der Baubranche“
19.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Basiswissen der Faserverbundfertigung - qualitätsgerechte Fertigung, Schadensvermeidung, Arbeitsschutz
25.10.2023
-
27.10.2023
CU
AIRTEC 2023
10.11.2023
Ceramic Composites
CU
WG-Meeting "Machining & Surface Technology of CMC
14.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Prüfung von faserverstärkten Kunststoffen
15.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Ganzheitlicher Leichtbau und Gewichtsmanagement
16.11.2023
CU
5. Ordentliche Mitgliederversammlung des Composites United e. V.
21.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Leichtbau mit additiven Fertigungsverfahren
22.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Infiltrationstechnik - Theorie und Praxis
30.11.2023
CU
Weiterbildung
Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis - Werkstoffe, Konstruktion und Verarbeitung
07.12.2023
CU
CU Ost
CU Innovation Day "Composites in Rail - Anforderungen an Faserverbunde in Schienenfahrzeugen"
07.12.2023
CU
Weiterbildung
Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis – Grundlagen der Mechanik und Modellierung
22.03.2024
CU
CU Ost
13. Ordentliche Mitgliederversammlung CU Ost
24.04.2024
-
25.04.2024
CU
CU Ost
Faserverbund Sandwich-Tagung
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Composites United e.V. ist ein Verbund von Unternehmen und Forschungseinrichtungen, der die gesamte Wertschöpfungskette für faserbasierten multimaterialen Leichtbau in Deutschland, Österreich und der Schweiz abdeckt. Dazu kommen internationale Vertretungen in Japan, Süd-Korea, China und Indien.