04/09/2014

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Chemnitz

Verbundwerkstoffe im Fokus

Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU zeigt zur EuroBLECH vom 21.-25. Oktober 2014 (Halle 11 / Stand C05) aktuelle Forschungsergebnisse aus dem Bereich der Blechbearbeitung. Im Fokus stehen zwei Weltneuheiten: Mit einer neuen Technologie für die Thermoumformung von Organoblechen können Faserverbundbauteile zukünftig wesentlich energieeffizienter und schneller hergestellt werden. Für die Produktion von Kunststoff-Metall-Hybridkomponenten gelang den Wissenschaftlern am IWU ein weiterer Durchbruch: Durch Verfahrenskombination lassen sich die Teilprozesse Tiefziehen, Spritzgießen und wirkmedienbasiertes Umformen in einer Produktionsanlage realisieren.


Darüber hinaus werden anhand von Exponaten und Demonstratorbauteilen Projekte aus den Bereichen Dickblechclinchen, Magnesiumblechumformung, Innenhochdruckblechumformung sowie Werkzeugmaschinen und Automatisierung vorgestellt. Auch die im Mai 2014 eröffnete »E³-Forschungsfabrik Ressourceneffiziente Produktion« des Fraunhofer IWU ist ein Messethema.


In der Automobilindustrie wird zunehmend an Leichtbaulösungen geforscht, die sowohl die Stabilität von Karosserieelementen gewährleisten als auch günstig herzustellen sind. Neben Aluminium oder Magnesiumlegierungen rücken insbesondere Kunststoffe in Form von Verbundstrukturen mit Metall in den Fokus. Die Kunststoffstrukturen im Bauteil sorgen für eine bessere Torsions- und Biegesteifigkeit, das Metall bietet die notwendige Festigkeit. Neben der Gewichtsreduktion können mit dem zur Kunststoffverarbeitung genutzten Spitzgussverfahren besonders komplexe Strukturen hergestellt werden. Im Vergleich zu reinen Metallbauteilen liegt der Materialausnutzungsgrad bei Kunststoff zudem bei nahezu 100 %. Die Hybridbauteile erlauben darüber hinaus die Integration von zusätzlicher Funktionalität bzw. die Aufteilung funktionaler Aufgaben in Bauteilen bzw. Karosseriekomponenten, wie die Einbringung von speziellen Elementen für Füge- und Montagezwecke.


Konventionell werden die Einzelkomponenten der Metall-Kunststoff-Hybridbauteile in voneinander getrennten Produktionsschritten hergestellt und nachträglich verbunden. Eine weitere Möglichkeit ist das An- oder Umspritzen des bereits hergestellten Metallelements. In beiden Fällen sind mehrere Prozessschritte auf unterschiedlichen Produktionsanlagen notwendig. Am Fraunhofer IWU wurde gemeinsam mit der Technischen Universität Chemnitz eine Verfahrenskombination entwickelt, mit der Metall-Kunststoff-Verbundbauteile in einem Herstellungsschritt realisiert werden können. Weitere Informationen finden Sie hier.


Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Chemnitz