Wie k?nnen wir nachhaltiger leben und die Zukunft auf unserem Planeten gemeinsam gestalten? Darum dreht sich vom 20. bis 26. September die sechste ?Europ?ische Nachhaltigkeitswoche“ (ENW). Beim Thema nachhaltiges Leben ist auch die Wissenschaft gefragt. In einem Special zur ENW stellen wir immer dienstags spannende Forschungsprojekte von Paderborner Forscher*innen vor, die sich mit einem Nachhaltigkeitsthema besch?ftigen.
Neues Forschungsprojekt wird mit 3,3 Millionen Euro gef?rdert
Fahrzeuge mit hybriden Bauteilen werden für Deutschlands Automobilindustrie immer interessanter. Im Fokus stehen insbesondere hybride Leichtbaustrukturen, zusammengesetzt aus Faserverbund, Kunststoff und Metall. In einem neuen Forschungsprojekt, an dem Wissenschaftler des ?Laboratoriums für Werkstoff- und Fügetechnik“ (LWF) der Universit?t Paderborn beteiligt sind, wird daran gearbeitet, die Produktion dieser Hybridstrukturen industriell serientauglich und wettbewerbsf?hig zu machen. Das auf 2,5 Jahre angelegte Projekt ?hypro – Ganzheitliche Umsetzung hybrider Bauweisen in die Serienproduktion“ startete im Mai und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unter Betreuung des Projekttr?gers Jülich mit 3,3 Millionen Euro gef?rdert. Beteiligt sind elf Einrichtungen aus Forschung und Industrie.
?Hybridstrukturen aus Faserverbund, Kunststoff und Metall werden bereits im Fahrzeugbau genutzt, um das Karosseriegewicht zu reduzieren und die Crashsicherheit zu erh?hen. Mit hybriden Bauteilen k?nnten künftig vermehrt hochbelastbare multifunktionale Fahrzeugstrukturen geschaffen werden, die Energie und umweltsch?dliche Emissionen einsparen“, erkl?rt Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut. Seit Herbst 2011 leitet er die 1976 gegründete national und international anerkannte Paderborner Forschungseinrichtung LWF und betreut das Forschungsprojekt mit seinen wissenschaftlichen Mitarbeitern M. Sc. Heinrich Günter und M. Sc. Julian Vorderbrüggen. Obwohl die aus Faserverbund, Kunststoff und Metall bestehenden Hybridstrukturen verschiedene Vorteile gegenüber den klassischen im Fahrzeugbau eingesetzten Materialien wie konventionellem Stahl bieten, sind sie bislang nicht Teil der Serienproduktion, denn es gibt noch zu viele Unw?gbarkeiten. Hier setzen die Paderborner Forscher mit ihren Partnern an.
?Im Projekt wollen wir eine kombinierte physische und virtuelle Prozesskette für Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen aufbauen und analysieren, wie diese Kette in seriennahen Produktionsszenarien angewendet werden kann“, beschreibt Meschut den Forschungsansatz. Den Kern der Prozesskette soll eine flexible Fertigungszelle bilden, in der mittels der sogenannten Spritzguss-Kombinationstechnik Hybridstrukturen hergestellt werden. Die Zelle soll es Autobauern sp?ter erm?glichen, eine breite Palette metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe vollautomatisiert und wandlungsf?hig vorzubehandeln.
Mittels etablierter Fügetechnologien untersucht Meschut, der auch Sprecher des Sonderforschungsbereichs ?Methodenentwicklung zur mechanischen Fügbarkeit in wandlungsf?higen Prozessketten“ ist, mit seinem Team, wie sich die Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen effizient in Montagelinien der Serienproduktion von Fahrzeugen integrieren lassen. ?Au?erdem werden wir spezifische Demontage- und Reparaturkonzepte für die Hybridkomponenten entwickeln“, erl?utert Heinrich Günter.
Im Projekt ?hypro“ werden die Faserverbund-Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen ferner in den einzelnen Prozessschritten Entwicklung, Charakterisierung und Fertigung komplett digitalisiert. Dazu Julian Vorderbrüggen: ?Durch diese Virtualisierung der Prozesskette und durch das Zusammenführen von Real- und Simulationsdaten wird es künftig m?glich sein, die Qualit?t der Hybridstrukturen zerst?rungsfrei zu sichern und gezielt die Bauteileigenschaften der Hybridkomponenten zu prognostizieren.“
Weitere Informationen zum Projekt
?Hypro“ wird von der Brose Fahrzeugteile SE & Co. KG in Bamberg und dem Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden koordiniert. Beteiligt sind au?erdem die AUMO GmbH, die COBES GmbH, die FEP Fahrzeugelektrik Pirna GmbH & Co. KG, die GK Concept GmbH, die inpro Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH, die Plasmatreat GmbH sowie die Symate GmbH.
Weitere Informationen zur Forschung im LWF: https://mb.uni-paderborn.de/lwf/forschung
Weitere Informationen zum Sonderforschungsbereich ?Methodenentwicklung zur mechanischen Fügbarkeit in wandlungsf?higen Prozessketten“: go.upb.de/SFBMaschinenbau
Simon Ratmann, Stabsstelle Presse, Kommunikation und Marketing
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Die Universit?t Paderborn beteiligt sich mit verschiedenen Aktionen an der ?Europ?ischen Nachhaltigkeitswoche“. Erfahren 360直播吧 mehr unter go.upb.de/enw2020 und #UPB4ausDenken.
