HyTraLeicht

Ziel des Forschungsprojekts HyTraLeicht ist es durch Kombination des Tailored Fiber Placement (TFP) und der additiven Fertigung metallischer Bauteile (metallischer 3D-Druck) eine optimale Lasteinleitung in einen Faser-Kunststoff-Verbund zu schaffen. Sowohl die Faserablage bei der TFP-Fertigung als auch die additive Fertigung der metallischen Inlays erlauben dabei weitreichende Gestaltungsfreiheiten.

Eine immer wieder auftretende Problemstellung beim Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) in Fahrzeugen ist die fasergerechte Art der Einleitung von Lasten in das Bauteil. Dabei ist die Leichtbaugüte der FKV-Struktur wesentlich von der Qualität der Krafteinleitung bestimmt. In diesem Projekt werden neue Ansätze zur Auslegung und Herstellung hybrider, lastgerechter Krafteinleitungen verfolgt. Es gilt dabei, die mit den neuen additiven Fertigungstechnologien verbundenen Freiheiten bzgl. der Designfindung und Herstellung für notwendige Tragstrukturen hinsichtlich des Leichtbaus bestmöglich zu nutzen. So kann beispielsweise eine formschlüssige Verbindung zwischen den metallischen Verbindungselementen und dem Strukturbauteil aus faserverstärktem Kunststoff geschaffen werden. Ebenfalls denkbar ist eine Vergrößerung der Oberfläche durch entsprechende (konstruktive) Gestaltung an den zu fügenden Komponenten. Die beiden Partner „Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik (iMAD)“ und „mawe presstec GmbH“ nähern sich der optimalen Lasteinleitung seitens des 3D-gedruckten metallischen Inlays. Die Schwerpunkte des IVW liegen darin, die Tailored Fiber Placement (TFP)-Strukturen zu optimieren. Statische FE-Simulationen und Topologieoptimierungen dienen dazu Lastpfade sichtbar zu machen, um optimale Faserwege zu generieren. Zusammen mit der Firma „Digel Sticktech GmbH & Co. KG“ werden dazu die Grenzen des TFP-Fertigungsverfahrens ausgelotet. Die Gestaltung sowohl der metallischen Inlays als auch der TFPStrukturen können nicht unabhängig voneinander betrachtet werden. Ganz im Gegenteil, das Projekt HytraLeicht zeigt mehr und mehr die Wichtigkeit einer engen Zusammenarbeit und Abstimmung.

• Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik (iMAD)
• Digel Sticktech GmbH & Co. KG
• mawe presstec GmbH