In modernen Autos werden zunehmend so genannte Hybridbauteile eingesetzt. Sie bestehen teilweise aus Metall und teilweise aus Kunststoff und reduzieren das Gewicht und den Materialverbrauch. Sowohl die Produktion als auch die Nutzung der Fahrzeuge schonen somit Rohstoffe und das Klima. Fahrzeugbauer der Universit\u00e4t Siegen haben bereits vor einigen Jahren ein neuartiges Fertigungsverfahren entwickelt, das die bisherigen drei Arbeitsschritte zu einem einzigen zusammenf\u00fchrt. Die Umformung des Metalls (Schritt 1), die Formgebung des Kunststoffs (Schritt 2) sowie die Verbindung beider Komponenten durch einen chemischen Klebstoff (Schritt 3) erfolgen zeitgleich in einer Presse. Gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern m\u00f6chten die Wissenschaftler dieses sogenannte \u201eHybridpressen\u201c in den kommenden drei Jahren nun weiterentwickeln. Das Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) f\u00f6rdert das gerade gestartete Projekt mit 2,5 Millionen Euro, von denen 520.000 Euro an die Uni Siegen gehen.<\/p>\n
\u201eDurch das Zusammenf\u00fchren mehrerer Fertigungsschritte verbraucht unser Verfahren deutlich weniger Energie, was angesichts steigender Energiepreise nat\u00fcrlich ein entscheidender Faktor ist. Damit einhergehend sinkt die CO\u00b2-Emission. Wir haben ausgerechnet, dass sie sich gegen\u00fcber dem herk\u00f6mmlichen Verfahren um bis zu 47 Prozent verringert\u201c, sagt Projektleiter Prof. Dr. Xiangfan Fang vom Siegener Lehrstuhl f\u00fcr Fahrzeugleichtbau. Sein Ziel ist es, das Hybridpressen in den kommenden Jahren so weit zu verbessern, dass es in der Serienproduktion eingesetzt werden kann. Dazu arbeiten er und sein Team mit verschiedenen Unternehmen zusammen: Darunter zwei Automobilzulieferer, ein Werkzeug- und ein Kunststoffhersteller sowie ein Chemie- und ein Stahlkonzern. Dar\u00fcber hinaus sind die Autohersteller Audi und Ford als begleitende Partner an dem Projekt beteiligt.<\/p>\n
Am Beispiel von zwei konkreten Autobauteilen soll das Verfahren zur Marktreife gebracht werden: Eine hybride B-S\u00e4ule und ein Federbeinlager, das ebenfalls teils aus Metall und teils aus Kunststoff besteht, wollen die Projektpartner mit dem Hybrid-Pressverfahren fehlerfrei herstellen. \u201eMetall und Kunststoff haben sehr unterschiedliche Eigenschaften. Will man beide Materialien in einer einzigen Produktionslinie zu einem Bauteil verarbeiten, muss man deshalb besonders darauf achten, dass im Produkt keine Fehler entstehen und die Stabilit\u00e4t hoch bleibt\u201c, erkl\u00e4rt Prof. Fang.<\/p>\n
Um das zu garantieren, m\u00f6chten er und sein Team das Hybridpressen im Rahmen des aktuellen Projektes noch verfeinern: Wurden das Stahlblech und der Kunststoff bisher simultan in einem gemeinsamen Werkzeug um- bzw. urgeformt und miteinander verbunden, so soll das \u201eneue\u201c Pressverfahren nun zweistufig arbeiten, erkl\u00e4rt Prof. Fang: \u201eUm eine h\u00f6here Produktqualit\u00e4t zu erzielen, f\u00fchren wir die Metall-Umformung separat durch. Das fertig geformte Blechteil wird dann in Stufe zwei mit dem erw\u00e4rmten Kunststoff zusammengebracht, der Kunststoff wird dabei gleichzeitig geformt und mit dem Blechteil verbunden.\u201c Der Clou: Beide Stufen erfolgen innerhalb eines einzigen Pressvorgangs. Die Energie f\u00fcr die Presse muss also nach wie vor nur einmal aufgewendet werden, Energieverbrauch und CO\u00b2-Aussto\u00df bleiben entsprechend gering.<\/p>\n
Das Interesse an dem neuen Verfahren seitens der Industrie d\u00fcrfte angesichts des rasanten Anstiegs der Energiekosten noch steigen. Zum Einsatz kommen kann es \u2013 wenn alles nach Plan l\u00e4uft \u2013 in einigen Jahren: Das aktuelle Forschungsprojekt ist auf drei Jahre angelegt, wird es erfolgreich abgeschlossen, schlie\u00dft sich die Vorentwicklung seitens der Automobilzulieferer an. \u201eWir hoffen, dass das Verfahren nach diesen Schritten freigegeben wird. Es w\u00e4re ein toller Erfolg, wenn eine Siegener Entwicklung k\u00fcnftig in der Serienproduktion von Autoteilen eingesetzt w\u00fcrde\u201c, sagt Prof. Fang.<\/p>\n