AiFsandwich_2020

Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Auslegung und Fertigung von funktionsintegrierenden Kunststoffbauteilen in einer Sandwichbauweise

 

Kurzbeschreibung:

 

In diesem Forschungsprojekt wird gemeinsam mit 2 Partnern (Eckerle GmbH und Fachhochschule Südwestfalen) ein innovatives Auslegungs- und Fertigungsverfahren für Sandwichstrukturen aus Kunststoff entwickelt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Karosseriebauteils mit hoher Funktionsintegration am Beispiel einer hinteren Seitenwand eines Kleinwagens. Dieses Bauteil erfüllt dabei sowohl die mechanischen (statische und dynamische Steifigkeit) als auch die funktionellen Eigenschaften. So wird z.B. an der Innenseite ein Dekortextil aufgebracht, welches optischen und haptischen Ansprüchen genügt und an der Außenseite ein Splitterschutz gegen Steinschlag, welches gleichzeitig zur Erfüllung der akustischen Anforderungen beiträgt.

 

Für die belastungsgerechte Auslegung und die Herstellung eines solchen Bauteils werden die notwendige Entwicklungsmethodik und ein wirtschaftliches Fertigungsverfahren im Projekt erforscht. Auf Basis einer am FLB bereits entwickelten Methode zur Berechnung der Belastungsanisotropie und Laminatauslegung werden die isotropen als auch die anisotropen Bereiche des mehrschichtigen Sandwichverbundes betrachtet. Im Rahmen des Projekts wird diese Methode modifiziert und das Demonstratorbauteil anschließend so ausgelegt, dass bei voller Anforderungserfüllung eine Gewichtsersparnis von 20 % resultiert. Hergestellt wird das Bauteil dann durch ein neues Verfahren, welches das Hinterspritzen von Dekoren mit dem Umspritzen von Verstärkungstextilien und dem chemischen Schäumen von Polypropylen (PP) in einem herkömmlichen Werkzeug auf kostengünstige Art und Weise kombiniert.

 

 

 

 

Abbildung 1: Abbildung AiF-Projekt 

 

Zusammenfassung FLB Projektziele:

• Bauraumdefinition  und Materialkonzeption für das Seitenwandbauteil
• Entwicklung einer Methode zur belastungsgerechten Auslegung von anisotropen Mehrschichtverbunden (MSV)
• Entwicklung und Validierung einer geeigneten FE-Modellierung für den neuen MSV
• Auslegung und Berechnung der neuen Seitenwand
• Mechanische Prüfung des neuen MSV

Fördergeldgeber:

 

 

 

Projektlaufzeit: 01.04.2018 – 30.09.2020

 

Ansprechpartner FLB: Lorenz Stolz, Mail: lorenz.stolz@uni-siegen.de , Tel.: +49 271 740-3837