zurück

ProVorPlus

0 Projekt-Favoriten

Stellen Sie sich Ihre individuelle Projektübersicht zusammen.

Favoriten anzeigen

Fördermaßnahme: Forschungscampus Open Hybrid LabFactory

Laufzeit: 01.01.2015 - 31.12.2018
Webseite

Forschungsziel: Die Kernidee des Verbundprojekts ProVorPlus ist die Herstellung von schalenförmigen faser-verstärkten Thermoplast-Metall-Hybrid Bauteilen durch die Verwendung komplexer hybrider Vorformlinge, welche in einem Vorkonfektionierungsschritt mittels einer funktionsintegrierten Handhabungs- und Fügetechnik aus einfachen (vorkonsolidierten) FVK- und Metallhalbzeugen aufgebaut und anschließend in einem Bauteilherstellungsprozess durch ur- und umformende Verfahren zu einem hybriden Bauteil endkonsolidiert werden. Die angestrebte Zykluszeit des Gesamtprozesses soll dabei unter 90 s und die Durchlaufzeit unter 5 Minuten liegen. Das Verbundprojekt wird im Rahmen des ForschungsCampus -Open Hybrid LabFactory e.V.- durchgeführt.

Ansprechperson Projektkoordination


Ansprechperson bei PTKA

Dipl.-Ing. Claudius Noll
+49 721 608-24953
claudius.noll@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Um das wirtschaftliche Potenzial des FVK-basierten Leichtbaus zu steigern, wird die Herstellung von Komponenten mit einer bauteilintegrierten Hybridisierung angestrebt. Hierbei werden unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Eigenschaften zu einem Bauteil kombiniert, wodurch eine Funktionalisierung (mechanisch, thermisch, akustisch und elektrisch) der einzelnen Werkstoffe ermöglicht wird. Mit dem Ansatz einer bauteilintegrierten Hybridisierung geht die Notwendigkeit zur Entwicklung entsprechender Produktionstechnologien einher, welche es ermöglichen entsprechende Bauteilkomplexitäten (z.B. für den lastpfadgerechten Aufbau) automatisiert und effizient in einer durchgängigen Prozesskette herstellen zu können. Aufgrund der meist werkstoff- und bauteilspezifisch ausgelegten Fertigungstechnologien, ist die Fertigung von schalenförmigen Bauteilen im Multi-Material-Mix mit den heute verfügbaren Verfahren, Anlagen- und Werkzeugtechnologien nicht wirtschaftlich. Für den Einsatz bauteilintegrierter Hybridisierung werden Prozessketten benötigt, welche über die bisher werkstoffspezifisch orientierter Anlagen-konzepte hinausgehen und eine hohen Automatisierungsgrad sicherstellen.

Projektziele
Das Verbundprojekt -ForschungsCampus Open Hybrid LabFactory: ProVorPlus- zielt auf die Bereitstellung einer Produktionstechnologie und den Aufbau einer durchgängigen Prozesskette zur großserientauglichen Herstellung von schalenförmigen faserverstärkten Thermoplast-Metall-hybriden Strukturbauteilen ab. Sie soll es ermöglichen, lastpfadoptimierte und funktionsintegrierte Bauteile durch den Einsatz von vorkonfektionierten Multi-Material-Vorformlingen (Metall und FVK) herzustellen und somit Bauteile ohne weitere Fügeoperationen in einem (kombinierten) Umform-/Urform-Prozess in einem Takt zu fertigen. Die Umsetzung der Prozesskette erfolgt anhand der Fertigung eines Demonstratorbauteils in der Open Hybrid LabFactory. Die angestrebten Zielgrößen für das entwickelte Gesamtsystem sind Zykluszeiten von weniger als 90 s und Durchlaufzeiten von unter 5 Minuten.

Vorgehensweise
Zur Zielerreichung werden zu Projektstart anhand einer Prozess- und Bauteildefinition die Anforderungen an den angestrebten Produktionsprozess und das herzustellende hybride Demonstratorbauteil festgelegt. Weiter erfolgt die Konstruktion und Optimierung des Demonstrators im Multi-Material-Mix zur späteren Fertigung auf der Anlagentechnik der Open Hybrid LabFactory. Für die Simulation und Auslegung im weiteren Projektverlauf werden projektbegleitend Materialcharakterisierungen durchgeführt. Im Arbeitspaket der Vorkonfektionierung wird eine Produktionstechnologie zur Herstellung komplexer hybrider Vorformlinge in Lagenbauweise untersucht. Es werden Ablaufszenarien erarbeitet, benötigte Funktionen abgeleitet und in Geräte- und Steuerungstechnik umgesetzt. Für die Endkonsolidierung des Bauteils werden ur- und umformtechnische Prozesse entwickelt, mit welchen die hybriden Vorformlinge in einem Takt zu einem hybriden Bauteil finalisiert werden. Die entwickelten Teilprozesse der Vorkonfektionierung und der Bauteilherstellung werden durch eine durchgehende Verkettung zu einem Gesamtprozess kombiniert und in der Open Hybrid LabFactory aufgebaut. Für die technologische und wirtschaftliche Bewertung wird ein Technologieträger auf der Anlagentechnik hergestellt und geprüft. Um eine erfolgreiche Projektbearbeitung sicherzustellen, vereint das Konsortium mit den beteiligten Projektpartnern Kompetenzen aus den Gebieten der Ur- und Umformtechnik, der Handhabungstechnik, der Prozessentwicklung und Automatisierung, dem Formen- und Werkzeugbau und der Bauteilkonstruktion.

Anwendungspotenzial
Das Projekt ProVorPlus leistet durch die Bereitstellung einer großserientauglichen Produktionstechnologie einen Beitrag für die Umsetzung der funktionsintegrierten Hybridbauweise in großen Stückzahlen. Nach Abschluss des Projekts wird das entwickelte Fertigungskonzept im Rahmen der Open Hybrid LabFactory für den Einsatz in der Großserienfertigung vorbereitet. Auch die im Projekt entwickelten Teilsysteme und -komponenten, zum Beispiel in den Bereichen Greifer-, Füge- und Werkzeugtechnologie, werden nach Projektende von den einzelnen Projektpartnern auch für andere Anwendungsbereiche weiterentwickelt. Das Projekt ProVorPlus leistet einen Beitrag zum Forschungsschwerpunkt -Integrierte Fertigungstechnologien- der Open Hybrid LabFactory und stellt eine Prozesskette und Anlagentechnik zur Verfügung, auf deren Basis zahlreiche weitere Entwicklungsprojekte initiiert werden können.

Campusbeitrag
Im Rahmen von ProVorPlus wird eine großserientaugliche Fertigungs- und Produktionstechnologie zur Herstellung hybrider Leichtbaukomponenten entwickelt und eine Fertigungsanlage aufgebaut. Die auf der Anlage in Betrieb genommene Produktionstechnologie liefert die Grundlage für die kommenden Förderphasen des Campus und dient den Projekten MultiMaK2, KonText und TRoPHy2 als Anwendungsbeispiel bzw. Vergleichsprozess.

Projektpartner
  • Technische Universität Clausthal
  • Leibniz Universität Hannover
  • VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT
  • Technische Universität Braunschweig
  • J. Schmalz GmbH
  • Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH
  • IFF GmbH
  • Karosseriewerke Dresden GmbH
  • Engel Deutschland GmbH
Veranstaltungen

Titel: ProVorPlus_Circularity Days 2024

Datum: 15-05-2024 09:00:00 - 16-05-2024 17:00:00

Ort: Wolfsburg

Nachhaltigkeit und Design spielen für eine Kreislaufwirtschaft im Bereich Mobilität eine wichtige Rolle. Entsprechende Konzepte müssen den gesamten Lebenszyklus berücksichtigen. Dazu sind neue Konstruktions-, Produktions- und Fertigungstechnologien notwendig. Bei den Circularity Days diskutieren Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Industrie innovative Ansätze, wie Automobilkomponenten entlang des gesamten Lebenszyklus nachhaltig genutzt werden können. Zum zweiten Mal finden die beiden Konferenzen „Future Automotive Production Conference FAPC“ und „Werkstoffsymposium“ gemeinsam auf dem Forschungscampus Open Hybrid LabFactory (OHLF) statt. Diese Kooperation bietet den Besucherinnen und Besuchern eine hohe Vielfalt an Vorträgen aus Forschung und Wirtschaft.

Ihre Favoriten

In der folgenden Liste sehen Sie Ihre ausgewählten Projekt-Favoriten.