MAI Multiskelett

„Skelettbauweise“ 2.0

Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) besitzen ein hohes Leichtbaupotenzial. So kann CFK im Vergleich zu anderen Werkstoffen, wie beispielsweise Metallen oder unverstärkten Kunststoffen, durch die eingearbeiteten Carbonfasern enorme Zugkräfte aufnehmen. Dabei sind die gewichtsspezifischen Vorteile von CFK am besten nutzbar, wenn die Carbonfasern im Matrixmaterial „lastpfadgerecht“ ausgelegt sind, was eine belastungsgerechte Konstruktion des Werkstoffs voraussetzt.
Basierend auf vielversprechenden Ergebnissen des Projekts MAI Skelett zielt das Projekt MAI Multiskelett auf die Weiterentwicklung der Skelettbauweise ab. Insbesondere für größere Strukturbauteile, bei denen sich mehrere Hauptlastpfade kreuzen, wie beispielsweise im vorderen bzw. hinteren Seitenbereich einer Fahrgastzelle, sollen prozesstechnische Lösungen für die Kreuzung von Trägern, Profilen und für Krafteinleitungsbereiche erarbeitet werden, so dass die Skelettbauweise auch auf komplexere Bauteile mit multiaxialer Beanspruchung übertragen werden kann. Dazu soll eine Prozesskette erarbeitet werden, die von der Konstruktion bis zur Bauteilherstellung reicht und langfristig eine kostengünstigere Fertigung in Großserie ermöglichen soll.

Abbildung: Ausschnitt eines Bauteils zur Veranschaulichung der Skelettbauweise
(Quelle: BMW AG)

Die in dem Vorhaben MAI Multiskelett zu erarbeitenden technologischen Lösungsansätze leisten einen essentiellen Beitrag für die zukünftige Bereitstellung von kostengünstigen thermoplastischen CFK-Fertigungsprozessen und sind somit ein wesentlicher Bestandteil für die Zielsetzung des BMBF-Spitzenclusters MAI Carbon. Hierzu zählen die Reduktion von Fertigungskosten und Zykluszeiten, die Materialkostenreduktion und der Aufbau von innovativen CFK-Fertigungstechnologien und -Prozessketten.