Carbon-SMC - Verarbeitung und Performance von dynamisch belasteten Strukturkomponenten im Automobilbau
Sprache des Vortragstitels:
Deutsch
Original Tagungtitel:
9. Landshuter Leichtbau-Colloquium
Sprache des Tagungstitel:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Bei automobilen Leichtbauteilen kommt mit Carbon-SMC eine neue Werkstoffklasse zum Einsatz, deren Leistungsvermögen nahe an endlosfaserverstärkte Composites heranreichen kann. Die Bauteile bieten hervorragende Festigkeitseigenschaften, wobei bislang noch nicht umfassend geklärt ist, wie gut sich das Material bei dynamisch-mechanischer Belastung bewährt, z.B. in Fahrwerkskomponenten, bei denen Schwingungen und schlagartige Belastungen auftreten.
Im F&E-Projekt 0-Waste werden daher die konstruktiven und verfahrenstechnischen Fragestellungen untersucht, mit denen eine optimale Ausnutzung des Werkstoffs, insbesondere seines Leichtbaupotenzials, gelingt. An dem Projekt sind die Firmen Hexcel, Alpex, ENGEL und die Johannes Kepler Universität Linz beteiligt. Mit Carbon-SMC wird bei dieser Machbarkeitsstudie gegenüber Aluminiumdruckguss ein Gewichtsvorteil von 30-35 % erwartet.
Experimentelle Untersuchungen gaben Aufschluss über Belegungsgrad, Fließwege und Materialverhalten bei unterschiedlichen Prozessparametern. Für die belastungsgerechte und zuverlässige Auslegung von Fahrzeugkomponenten aus Carbon-SMC sind numerische Berechnungen und Simulationen unerlässlich. Durch die Arbeit mit Modellbauteilen ließen sich Prozessdaten und Materialeigenschaften erarbeiten, bewerten und auf Simulationsansätze übertragen. Dabei werden die Anforderungen eines führenden OEMs als Referenz, und ein bestehendes Aluminiumdruckgussbauteil als Benchmark herangezogen.
Mit umfassender Sensorik im Werkzeug wurden Rückschlüsse auf die Prozessbedingungen, wie die Fließverhältnisse und den Druckaufbau gewonnen. Neben der Optimierung der Verfahrenstechnik für Carbon-SMC stellt der Einsatz von Recyclingmaterial ein wichtiges Ziel zur Auslegung nachhaltiger Bauteile dar. In weiteren Untersuchungen gilt es zu zeigen, dass sinnvolle Recyclinganteile, mit Verwendung von Verschnittmaterial, mit den Anforderungen der OEMs in Einklang gebracht werden können.
Forschungs-