Projektabschluss PulPro-SMC nach drei Jahren Forschung. Es geht auch ohne Schweißnaht bei 20% Gewichtsersparnis
Ende Mai fand das Abschlusstreffen des Forschungsprojekts PulPro-SMC statt. Nach drei Jahren Entwicklungsarbeit konnte gemeinsam mit den Partnern das Ergebnis präsentiert werden: eine stoffschlüssige Verbindung für Faserverbund-Strukturen in einem einzigen Pressvorgang.
Das Problem, das gelöst wurde: Faserverbund ist leicht und stabil, aber beim Fügen gab es immer einen Kompromiss. Kleben hält, aber nicht perfekt. Schrauben schwächt die Faser. Jede Fügestelle war bisher eine potenzielle Schwachstelle.
Mit PulPro-SMC verschmelzen Pultrusionsprofile und SMC-Knoten (Sheet Molding Compound) unter Druck und Temperatur stoffschlüssig miteinander. Keine separate Fügetechnik, keine Schwachstelle und 20 Prozent leichter als die konventionelle Stahlbauweise.
Beim Abschlusstreffen präsentierten alle Projektpartner ihre Ergebnisse in Vorträgen, es fanden Live-Pressversuche statt und der Demonstrator wurde vorgestellt: ein echtes Seitenwandsegment für Schienenfahrzeuge.
Die Ergebnisse im Überblick: Die stoffschlüssige Verbindung erfolgt in einem Prozessschritt, das Bauteil ist 20 Prozent leichter als in konventioneller Bauweise, die mechanischen Eigenschaften sind real besser als die FEM-Berechnungen und der Brandschutz entspricht HL2 R1.
Eine besondere Herausforderung war der Brandschutz. Aluminiumhydroxid als Flammhemmer hat die Verarbeitung bei Pultrusion und SMC-Pressen erheblich erschwert. Dass es trotzdem funktioniert hat, ist Teamleistung.
Jeder Partner hat seinen Beitrag geleistet: Das Fraunhofer IWU übernahm die Entwicklung und Erprobung des Pultrusionsprozesses, die Polynt Group Composites war für die Materialentwicklung SMC verantwortlich, Conbility GmbH kümmerte sich um die Tow-Preg-Herstellung und Prozessskalierung, Modellbau Roth GmbH entwickelte das flexible Pultrusionswerkzeug und LSE war für das Presswerkzeug und die Verarbeitungsprozesskette zuständig.
Ein Dank gilt auch den assoziierten Partnern AUDI AG, Huntsman Corporation und ZOLTEK.
Wie geht es weiter? Geplant sind die Verkettung der Prozessketten mit Fokus auf Automatisierung und Kostenreduzierung, die prototypische Erprobung im Fahrzeug sowie die Übertragung auf andere Anwendungen mit hohen Leichtbauanforderungen.
Gefördert wird das Projekt innerhalb von KoPa4Mobility durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Die Betreuung erfolgt durch das TÜV Rheinland Forschungs- und Innovationsmanagement.
