Forschungsprojekt

BMBF – Fördermassnahme KMU-innovativ:

Produktionsforschung

Der stetig wachsende, globale Bedarf an Mobilität, fordert heute und zukünftig einen effizienten und effektiven Umgang mit begrenzt verfügbaren Ressourcen. Dabei ist das Thema Mobilität eng mit dem Thema „Leichtbau“ verknüpft. Bewegte Massen hinsichtlich ihrer Funktion, ihrer Festigkeit und ihres Gewichtes zu optimieren, sowie den Rohstoff- und Energiebedarf nachhaltig zu minimieren, steht beim Thema Leichtbau an oberster Stelle.

Diese Entwicklung wurde bereits erkannt und es stehen Rohmaterialen für den Leichtbau, wie z.B. Faserverbundwerkstoffe (FVK) zur Verfügung. Um aus FVK Bauteile herzustellen, die ein Optimum an Festigkeit und Gewicht erzielen und deren Kosten mit etablierten Bauteilen vergleichbar sind, bedarf es jedoch neuartiger Technologien. Ein möglicher Weg ist die gezielte Bündelung und lastoptimierte Ausrichtung von Faserbündeln, die handelsübliche Leichtbaumatten und – gewebe ersetzen. Hier setzt das Forschungsprojekt der Fa. Keim an.

Es wird eine Fertigungstechnologie für lasttragende FVK-Bauteile entwickelt. Diese Bauteile werden entsprechend der Krafteinwirkung und Belastung eine hohe, partielle Festigkeit aufweisen. Dabei soll das Verhältnis Festigkeit/Gewicht um bis zu 50% gegenüber den aktuell handelsüblich verfügbaren Bauteilen verbessert werden. Gleichzeitig ist geplant, nur aus dem Materialeinsatz eine Kostenreduzierung um ca. 1/3 der heutigen Bauteilherstellung zu erreichen und bereits im Herstellungsprozess die höchste Oberflächenqualität (Class A) zu erfüllen. Im Forschungsprojekt soll dies durch die Entwicklung und Realisierung eines Resin Transfer Moulding (RTM)-Prozesses, einem Harzinjektionsverfahren, mit gerichteten Faserbündeln (Rovings) erreicht werden. Beim RTM-Verfahren wird unter mäßigem Druck Harz in das geschlossene Werkzeug eingespritzt. Das eingespritzte Harz härtet das Formteil unter Hitze aus. Die Innovation steckt in der Prozessentwicklung für das genaue Aufbringen (Sticken, Kleben) der Rovings auf das Basisgewebe, entsprechend der Belastungsvektoren. Darüber hinaus, soll das RTM-Verfahren bezüglich Formgebung, Formoberfläche, Trennmittel und eingesetzter Matrix (Harze) weiter optimiert werden, um höchste Oberflächenqualität zu erreichen.