Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Frank Henning
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Tobias Joppich
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Sascha Kilian
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Branche

Forschung und Entwicklung

Anzahl Mitarbeiter

540

Umsatz

34,1 Mio. EUR

Qualifikation

Das Fraunhofer ICT forscht anwendungsbezogen und orientiert sich damit am Bedarf von Unternehmen und öffentlichen Auftraggebern. Anwendungsnahe Forschung und vorserienreife Produktentwicklungen kennzeichnen die Arbeitsschwerpunkte des Produktbereichs Polymer Engineering. Durch die Vernetzung in Fraunhofer-Themenverbünden, die exzellenten Kontakte ins europäische Ausland und darüber hinaus, sowie die Zusammenarbeit mit dem Karlsruher Institut für Technologie KIT bietet das ICT Forschungsdienstleistungen von der Idee über die Produkt-, Material- und Verfahrensentwicklung bis hin zur Prototypenherstellung.

Motivation

Die Kombination unterschiedlichster Materialien und die zur Herstellung hybrider Bauteile notwendigen Prozesse erfordern eine komplexe Anlagentechnik und umfangreiches prozesstechnisches Know-How, was die Leistungsfähigkeit eines Einzelunternehmens leicht übersteigen kann. Die besondere Schwierigkeit besteht dabei darin, prozesstechnisch auf individuelle Stückzahlen und Anforderungsprofile effizient und ökonomisch reagieren zu können. Die Kombination der gänzlich unterschiedlichen Prozess-Einzelschritte erfordert daher ein Wechselwirkungsverständnis, welches es erlaubt, die prozesstechnischen Grenzen und Möglichkeiten ganzheitlich abzubilden.

Ziel

Ziel ist die Umsetzung eines modularen Prozessansatzes zur intrinsischen Hybrid-Fertigung, welcher konsequent verfolgt und zusammen mit den Partnern zu einer durchgängigen Prozessabfolge umgesetzt werden soll. Im Rahmen des MoPaHyb-Projektes sollen hier insbesondere Materialkombinationen aus endlosfaserverstärkten sowie langfaserverstärkten Thermoplasten – in Kombination mit metallischen Lasteinleitungs- und Verstärkungsstrukturen – Berücksichtigung finden, da diese ein hohes Potential für die Anwendung in Serienprozessen aufweisen. Ziel am Fraunhofer ICT ist es daher, die material- und prozesstechnischen Wechselwirkungen und Schnittstellen anforderungsgerecht zu optimieren und die damit einhergehenden Prozessbedingungen zu untersuchen. Des Weiteren liegt ein Schwerpunkt der Arbeitsinhalte auf der Abbildung der Demonstrationsanlage und der Herstellung der Referenzbauteile.

Arbeitsschwerpunkte

Federführung in den Arbeitspaketen:

  • AP 2.1 Definition der produktionstechnischen Anforderungen
  • AP 4 Bearbeitungsmodule
  • AP 4.1 Tapelegen
  • AP 4.2 Thermoplast und Langfaser
  • AP 6 Inbetriebnahme und Validierung
  • AP 6.1 Konfiguration und Inbetriebnahme, Rekonfiguration

Mitarbeit bei den Arbeitspaketen:

  • AP 4.3 Metallische Lasteinleitungselemente
  • AP 4.4 Metallische Verstärkungselemente
  • AP 5.1 Qualitätssicherung und Prozessregelung
  • AP 5.2 Handhabung
  • AP 7 Entwicklung von Geschäftsmodellen

Bisherige Arbeiten

In einer Vielzahl von Projekten konnte der Produktbereich Polymer Engineering des Fraunhofer ICT in den vergangenen Jahren ein fundiertes prozesstechnisches Know-How entlang der gesamten Wertschöpfungskette hybrider Faserverbundstrukturen aufbauen. Der Teilbereich Thermoplastverarbeitung beschäftigt sich dabei mit der Prozess- und Verfahrensentwicklung zur großserientechnischen Verarbeitung von Faserverbundmaterialien auf Basis von thermoplastischen Matrices. Kompetenzschwerpunkte bestehen daher beim Thermoplast-Tapelegen,
Konsolidieren, Umformen thermoplastischer Halbzeuge sowie der Funktionsintegration von endlosfaserverstärkten Strukturen sowohl im Spritzgieß- als auch im Pressprozess . Die Weiterentwicklung und Erforschung von Direkt- und Sonderverfahren spielt dabei eine übergeordnete Rolle.

In diesem Zusammenhang sind folgende öffentlich geförderte Projekte besonders hervorzuheben:

FhG KIT e Hylite

Als Mitglied des Innovationsclusters KITe hyLITE konzentriert sich das Fraunhofer ICT auf Faserverbundtechnologien für den hybriden Leichtbau. Ziel ist dabei die konsequente Umsetzung eines Multi-Material-Designs (MMD) zur intelligenten Kombination von Faserverbundkunststoffen mit weiteren Werkstoffgruppen, die sich an den jeweiligen Anwendungserfordernissen orientieren.

BMBF-SMiLE

Vor dem Hintergrund großserientauglicher Prozesse für einen effizienten Leichtbau wird durch SMiLE ein vertieftes Verständnis der Multi-Material-Design-Problematik geschaffen. Der Fokus liegt auf der Entwicklung eines neuartigen, werkstoff- und technologieorientierten Leichtbaukonzepts, das auf die speziellen Anforderungen der Elektromobilität ausgerichtet ist.

BMBF-Mai-Q-FAST

Im Rahmen des BMBF-Mai-Q-Fast konnten verschiedene, auf unterschiedlichen Matrixsystemen beruhende, Fertigungsverfahren an einer Unterbodenstruktur unter Berücksichtigung von ökonomischen und eigenschaftsbezogenen Gesichtspunkten verglichen und ganzheitlich bewertet werden.

mo·PA·hyp NEWS

Abschlusssymposium

Save the date: 21./22.11.2018 Öffentliches Symposium: Modulare Produktionsanlage für hochbelastbare Hybridbauteile Modulare Anlagen- und Steuerungsarchitektur und innovative LeichtbautechnologienVorträge von Industrie-, Hochschul- und InstitutspartnernAnlagenvorführung