Faserverbundwerkstoff Automatisierte Herstellung von CFK-Motorhauben

Auf der Composites Europe 2013 präsentiert das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen erstmals eine neuartige Spaltimprägnieranlage mit innovativer Werkzeugtechnologie.

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ipf electronic gmbh

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

ATE Antriebstechnik und Entwicklungs GmbH & Co. KG

Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der Rheinisch-Westf. TH Aachen

Die Spaltimprägniertechnologie ermöglicht die automatisierte Herstellung einer Fahrzeug-Motorhaube aus CFK in Integralbauweise innerhalb von nur 15 Minuten. Das Werkzeug besteht dabei aus einem Werkzeugrahmen und zwei Werkzeughälften. Die darin integrierte Sensortechnik dient der Prozess- und Qualitätssicherung. Die kombinierten Fixier- und Auswerfereinheiten ermöglichen eine beidseitige Imprägnierung des Preforms. So können in einem Prozessschritt komplexe Sandwichbauteile hergestellt werden. Das IKV und seine Projektpartner optimierten die Werkzeugoberflächentopografie soweit, dass außerdem eine direkte Lackierung der CFK-Motorhaube möglich ist – ein wesentlicher Schritt in Richtung effizienter Produktion, denn damit entfällt die Nachbearbeitung des Bauteils vor der Lackierung.

Die produzierte CFK-Motorhaube besitzt eine gekrümmte Bauteilkontur und Versteifungsstrukturen zur Verbesserung der statischen und dynamischen Eigenschaften. Um eine nachträgliche Montage von Zusatzelementen zu vermeiden, trägt die Sandwichkonstruktion bereits Anbindungselemente für die Montage der Motorhaube. Die IKV-Forscher senkten mit der faserverbundgerechten Konstruktion das Gewicht um 60 %. Die Motorhaube wiegt weniger als 5 kg. Dafür wurden die Steifigkeits- und Crasheigenschaften der Motorhaube zunächst simulativ ausgelegt. Dabei wurde insbesondere der Fußgängerschutz beachtet. Anschließend ermittelten die Forscher die tatsächlichen Eigenschaften der Motorhaube mit Steifigkeits- und Crashprüfungen. (qui)

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