Industrieanzeiger 07.2020

technik & wissen
ser recycelt werden können als Duroplaste,
sondern auch weil sie sich aufschmelzen,
funktionalisieren und erneut verfestigen lassen.
Darauf zielt das Projekt FlexHyJoin ab.
Das Institut für Verbundwerkstoffe (IVW)
und das Centro Ricerche Fiat S.c.p.A. arbeiten
an einem großserientauglichen Hybridfügeverfahren,
das ohne Additive auskommt.
Verbindungselemente wie Schrauben,
Nieten oder Klebstoff sollen entfallen.
Ein solcher vollautomatischer Füge -
prozess könnte der Schlüssel für zukünftige
Hybrid-Komponenten aus Metall und faserverstärkten
Thermoplasten sein – und den
Leichtbau revolutionieren. Laut den
Projektpartnern gibt es „derzeit keinen
anderen Ansatz, der die drei Kernanforde-
turierten Stahlblechen unter Druck verbunden.
Die dafür nötige Hitze liefert der Laser
oder wird induktiv erzeugt – beim Demon -
strator kommen beiden Methoden zum Einsatz.
Der Dachspriegel entsteht in einer
Gesamt-Taktzeit von 140 s.
Im FlexHyJoin-Prozess steckt Knowhow
vieler Partner. Die Organobleche stammen
von Bond Laminates. Die Produktionsanlage
mit Industrieroboter-Handling und
IR-Thermographie zur Fertigteilprüfung
entwickelte Edag Engineering und wurde
von der Fill GmbH gebaut. Das Fraunhofer
ILT und Leister Technologies erarbeiteten
die Laserlösungen. Bis mindestens Ende
2021 soll die Anlage bei HBW Gubesch stehen
bleiben, um Kunden zu überzeugen.
Prototyp eines hybriden Kunststoff-Aluminium-Motors
(ausgehend von einem VW 1.5-liter L TSI-EVO mit
110 kW). Bild: Volkswagen
Materialmix in der Corvette
rungen Gewichtsreduzierung, Kosten- und
Zeiteffizienz und Haftfestigkeit ausreichend
erfüllt“.
Als Demonstrator stellten die Projektpartner
eine Dachversteifungs-Komponente
(Dachspriegel) für den Fiat Panda her. Hierzu
wurden 0,7 mm dicke Stahlteile zunächst
selektiv mit 215 μm tiefen und 75 μm breiten
Hinterschnittlinien laserstrukturiert, um
sie dort später mit Thermoplast form- und
materialschlüssig zu verbinden. Die eigentliche
Komponente entsteht auf einer Presse
der HBW Gubesch Thermoforming GmbH
in Wilmersdorf: Organobleche aus GFverstärktem
PA6 werden aufgewärmt, umgeformt
und anschließend mit den vorstruk-
Die GM Chevrolet
Corvette Stingray erhielt
bereits 2019 einen
Innovationspreis der
Society of Plastics Engineers
(SPE). Sie ist
gekennzeichnet durch
einen intensiven
Mate rialmix.
Bild: General Motors
In dem hoch ambitionierten Projekt
LeHoMit-Hybrid soll bis Ende März 2020
ein Pkw-Mitteltunnel entstehen. Porsche
und Volkswagen kooperieren darin mit der
Open Hybrid Lab Factory in Wolfsburg
(OHLF), dem Institut für Konstruktionstechnik
(IK) der TU Braunschweig und dem
Verbundwerkstoff-Spezialisten Invent.
„Unser übergeordnetes Ziel ist es, das
neue Bauteil in den ganz normalen Fahrzeugrohbau
zu integrieren“, sagt Dr. Olaf
Täger aus der Volkswagen-Konzern -
forschung. „Wenn Kunststoff-Verbund -
materialien ohne erheblichen Mehraufwand
die bestehenden metallbasierten Fertigungsprozesse
durchlaufen können, ist das ein
Durchbruch für den Einsatz von Leichtbauteilen.“
Denn es ist dann nicht mehr notwendig,
den Montageprozess für die hybriden
Komponenten zu verändern oder gar
neue Fabriken zu bauen.
Bei dem Mitteltunnel handelt es sich um
ein Hybridbauteil in Reinkultur. Gerade darum
ist es anspruchsvoll. Gefertigt wird die
Komponente in einem Spritzgießwerkzeug
von Schneider Form auf einer Spritzgieß -
maschine von Engel Austria mit vertikalem
Öffungshub. Der Tunnel besteht aus Organoblech
mit GF- und CF-Tapeverstärkung,
kombiniert mit spritzgegossenen Rippen,
einem warmgeformten Stahleinsatz und
Krafteinleitungselementen. Die CF-Tapes
dienen selektiv als Verstärkungslagen, um
Crash-Lasten aufzunehmen.
Die hybride Komponente muss Temperaturen
bis zu 200 °C in der Fertigung standhalten,
da sie mit der Stahlkarosserie die
kathodische Tauchlackierung (KTL) und
anschließend die Ofentrocknung durchläuft.
Bis zum Projekt-Ende im März soll
der Tunnel optimiert sein und Crashtests bei
Porsche unterzogen werden.
Bei einer Gewichtseinsparung von 20 %
bis 25 % ersetzt der hybride Tunnel sieben
Stahl- und Aluminiumteile im Porsche
Boxster und reduziert darüber hinaus
Handling- und Fügevorgänge. Diese Ergebnisse
tragen dazu bei, zusätzliche Massen
durch alternative Antriebe und Assistenzsysteme
für das autonome Fahren zumindest
teilweise zu kompensieren. „Wir wollen mit
dem Projekt einen Beitrag zur weiteren Verbreitung
des Leichtbaus leisten – und damit
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