Forschungsprojekt IKV Schuler

Ziel des Forschungsprojektes ist die wirtschaftliche Serienfertigung von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff durch gesteigerte Ressourceneffizienz. – Quelle: IKV

Faserverstärkte Kunststoffe bieten aufgrund hoher Festigkeiten bei gleichzeitig geringem Gewicht Leichtbaupotenziale, die noch nicht vollständig erschlossen sind. Gegen einen breiten Einsatz von Composite-Bauteilen sprechen derzeit jedoch unter anderem hohe resultierende Bauteilkosten. Mit iComposite 4.0 ist zum Jahresbeginn ein gefördertes Verbundprojekt unter Federführung von Schuler gestartet. Ziel des Forschungsprojektes ist die wirtschaftliche Serienfertigung  von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff durch gesteigerte Ressourceneffizienz.

Über die Ressourceneffizienz eröffnet sich bedingt durch die hohen Werkstoffkosten ein enormes Potenzial zu Kosteneinsparungen. Ein Ansatz zur Senkung der Bauteilkosten ist, den Werkstoffeinsatz und die Durchlaufzeiten in der Fertigung drastisch zu reduzieren. Beispielsweise beträgt der Verschnitt von Halbzeug während der Herstellung bis zu 50 Prozent.

Zudem tritt aufgrund neuer Technologien ein teilweise nicht unerheblicher fertigungsbedingter Ausschuss auf. Beim Projekt iComposite 4.0 sollen die Kosteneinsparungen mittels endkonturnaher, additiver Fertigungsverfahren („3D-Druck“) – in Kombination mit einem industriell etablierten Harzinjektions-Verfahren –  sowie durch ein vernetztes Produktionssystem mit einer regelnden Systemintelligenz („Industrie 4.0“) erreicht werden.

Den Ausgangspunkt des vernetzten Produktionssystems bildet das additive Faserspritzen, mit dem hochproduktiv die Grundstruktur des Bauteils erzeugt wird. Anschließend werden sehr präzise Faserstränge belastungsgerecht aufgebracht, um die Spitzenlasten im Bauteil aufzunehmen und um gleichzeitig Schwankungen der Bauteileigenschaften durch das Faserspritzen auszugleichen.

Bei der anschließenden Harzinjektion und Formgebung in der Presse wird das Werkzeug dann gezielt in seiner Durchbiegung beeinflusst, um die gewünschten Bauteil-Wanddicken zu erhalten.

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