Koordinator
Brian Bautz
Laufzeit
01.02.2013 - 31.05.2016
Projektvolumen
2,8 million €
Projektpartner
AUDI AG
BMW AG
Voith HySTech GmbH
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
10.12.2024
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10.12.2024
CU
CU Austria
Mitgliederversammlung CU Austria
11.12.2024
CU
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Webseminar Wednesday: Next Level Coating Solutions for Composites
12.12.2024
CU
CU Nord
CU Nord-Weihnachtsstammtisch
16.01.2025
Ceramic Composites
CU
CU Austria
CU Bau
CU BW
CU Nord
CU Ost
CU Switzerland
CU West
MAI Carbon
CU Neujahrs-Kick-off „Mit Kreativität und Frische ins neue Composites-Jahr“
20.01.2025
CU
CU West
29. Jour Fixe "Tapeleger - Problemlöser für viele Herausforderungen"
21.01.2025
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Sitzung der AGs "SMC in Hochleistungsanwendungen" und "Werkzeug- & Formenbau"
22.01.2025
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Webseminar Wednesday: Qual oder Qualität? Die neue DIN 35255 kommt! Standardisierte Qualitätsanforderungen für Faserverbundkunststoffprozesse
28.01.2025
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29.01.2025
CU
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MAI Carbon
CU Innovation Day “Composites/Materials in the Sports Industries”
29.01.2025
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2. Zittauer Kunststoff- und Leichtbautagung
17.02.2025
CU
CU Nord
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30. Jour Fixe "Qualität durch Materialprüfung und Simulation"
18.02.2025
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19.02.2025
Ceramic Composites
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Fortbildungsseminar Keramische Verbundwerkstoffe
19.02.2025
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19.02.2025
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6. FACHTAGUNG COMPOSITE RECYCLING & LCA
04.03.2025
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06.03.2025
Ceramic Composites
CU
CU Austria
CU Bau
CU BW
CU Nord
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CU Switzerland
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MAI Carbon
JEC World 2025
11.03.2025
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14.03.2025
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Additive Fertigung - Wie geht die Reise weiter?
Technologieforum mit Ausstellung und Fachpodium im Rahmen der intec/Z
12.03.2025
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14.03.2025
Ceramic Composites
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Marchmeetings @ Augsburg
27.03.2025
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Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis - Werkstoffe, Konstruktion und Verarbeitung
31.03.2025
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01.04.2025
Ceramic Composites
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European Workshop on CMC: Insights, innovations, and best practices
03.04.2025
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Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis – Grundlagen der Mechanik und Modellierung
09.04.2025
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Symposium Manufacturing-X: Datenbasierte Innovationen für eine smarte Industrie
15.05.2025
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Weiterbildung: Grundlagen Thermoplastische Faser-Kunststoff-Verbunde
03.06.2025
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Fachforum CrossConnect: Performance Materialien für MedTech-Anwendungen - Herausragende Lösungen vs. unentdeckte Potentiale
26.06.2025
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Weiterbildung
Weiterbildung: Basiswissen der Faserverbundfertigung - qualitätsgerechte Fertigung, Schadensvermeidung, Arbeitsschutz
20.08.2025
CU
CU Bau
CU Ost
Sommergrillen von CU Ost und CU Bau
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