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Projekt
Multi-funktionale Hochleistungs-Profilsysteme in intrinsisch hergestellter Faserverbund-Metall-Mischbauweise (ProMi)
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Jürgen Fleischer; Professor Dr.-Ing. Maik Gude
Fachliche Zuordnung
Fügetechnik und Trenntechnik
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445506821
Im Unterschied zu den gängigen klassischen Fügeverfahren wie etwa Kleb- und Niettechnologien bieten die bislang kaum für Faserverbundstrukturen untersuchten Profil- und Konturverbindungen durch ihren werkstoff- und fertigungsgerechten Aufbau eine vielversprechende Ausgangsbasis für neuartige Leichtbaustrukturen in Faserverbund-Metall-Mischbauweise. Diese vor allem formschlüs-sig wirkenden Verbindungssysteme gestatten die Einleitung höchster Lasten in stab- und rohrförmige Faserverbundstrukturen wie etwa Zugstreben, Druckbehälter, Achsen und Antriebswellen. Während der Faserverbundwerkstoff hauptsächlich hinsichtlich der Anforderungen des freien Rohrbereichs gestaltet und dimensioniert wird, kann durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren das metallische Lasteinleitungselement im Bereich der hybriden Verbindungszone gezielt auf den Faserverbundwerkstoff eingestellt und der Leichtbaugrad zusätzlich gesteigert werden.Im Schwerpunktprogramm SPP 1712 werden derzeit erfolgreich die Technologien zur effizienten intrinsischen Fertigung von Faser-Thermoplast-Verbund (FTV)-Hohlprofilstrukturen und allgemeine Hinweise zur Gestaltung von Hohlprofilstrukturen auf Basis technischer Thermoplaste wie Polyamid (PA) 6 mit integrierten metallischen Lasteinleitungselementen erforscht und das hohe technische sowie wirtschaftliche Potential aufgezeigt. Besonders mittels intrinsisch hybridisierender Fertigungstechnologien, wie dem „Schlauchblas-Integral-(SBI-) Verfahren“ oder dem „thermoplastischen end-losfaserverstärkten Rohr- (TER-) Schleuderverfahren“ in Kombination mit oberflächenstrukturierten metallischen Lasteinleitungselementen, lassen sich in großen sowie mittleren Serien leistungsfähige Hybridstrukturen effizient fertigen.Ziel des beantragten Vorhabens ist daher der Wissens- und Technologietransfer aus dem SPP 1712 in die vorwettbewerbliche Forschung der Industrie. Aufbauend auf den Erkenntnissen aus dem SPP 1712 werden das Schleuder- und das Schlauchblas-Integral-Verfahren sowie die dazu gehörigen Prozess- und Strukturmodelle in Zusammenarbeit mit der Industrie erweitert und anschließend anhand beispielhafter Abwasserrohrleitungen bzw. Zug/Druck-Streben aus der Luftfahrt validiert. Dabei sind die übergeordneten Ziele zum einen eine praxisorientierte Prozess- und Strukturmodellierung zur Beschreibung von Gestaltungs- und Dimensionierungshinweisen und zum anderen eine Technologieerweiterung zur intrinsischen Fertigung komplexgeformter hochbeanspruchter Profilsysteme auf Basis des Hochleistungs-Thermoplastes PolyEtherEtherKeton (PEEK) umzusetzen.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen (Transferprojekt)
