{"id":3859,"date":"2016-05-27T11:20:23","date_gmt":"2016-05-27T09:20:23","guid":{"rendered":"http:\/\/www.vdsm.net\/wronline\/?p=3859"},"modified":"2016-05-27T11:20:23","modified_gmt":"2016-05-27T09:20:23","slug":"was-haelt-das-auto-der-zukunft-zusammen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vdsm.net\/wronline\/was-haelt-das-auto-der-zukunft-zusammen\/","title":{"rendered":"Was h\u00e4lt das Auto der Zukunft zusammen?"},"content":{"rendered":"

EJOT ist Industriepartner des DLR\u202c<\/span><\/a> im Forschungsprojekt PuVerSand (Entwicklung von Konzepten und Auslegungsstrategien zum punktf\u00f6rmigen Verbinden von innovativen, strukturell tragenden Sandwichstrukturen). Unter anderem wird gepr\u00fcft, ob die Anwendung des EJOT\u00ae EPPsys TSSD als indirektes F\u00fcgeelement m\u00f6glich ist.<\/p>\n

Das Thema Leichtbau spielt f\u00fcr das Fahrzeug von morgen eine wichtige Rolle: Ungef\u00e4hr zwei Drittel des Kraftstoffverbrauchs h\u00e4ngen direkt vom Fahrzeuggewicht ab. Am Institut f\u00fcr Fahrzeugkonzepte<\/a> des\u00a0Deutschen Zentrums f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart<\/a> arbeiten Wissenschaftler im Zuge des Meta-Projekts Next Generation Car (NGC)<\/a> intensiv an neuartigen Leicht- und Hybridbauweisen<\/a> und setzen dabei beispielsweise auf Fahrzeugkonzepte in Sandwichbauweise. Im Forschungsprojekt PuVerSand (Entwicklung von Konzepten und Auslegungsstrategien zum punktf\u00f6rmigen Verbinden von innovativen, strukturell tragenden Sandwichstrukturen) entwickelt die Forscher mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie die dazu ben\u00f6tigten F\u00fcgekonzepte.<\/p>\n

Das DLR-Institut f\u00fcr Fahrzeugkonzepte leitet das Projekt. Weiterhin sind von wissenschaftlicher Seite auch die\u00a0Fraunhofer-Institute f\u00fcr Kurzzeitdynamik (EMI)<\/a> sowie f\u00fcr Werkstoffmechanik (IWM)<\/a> und das\u00a0Naturwissenschaftliche und Medizinische Institut der Universit\u00e4t T\u00fcbingen (NWI)<\/a> am Projekt beteiligt. Neben dem Wohnmobilhersteller Hymer<\/a> z\u00e4hlen auch die Unternehmen EJOT<\/a> und SECAM Fixing Solutions<\/a>\u00a0zu den weiteren Industriepartnern. Sie bringen ihre Expertise auf dem Bereich der Entwicklung von innovativen Verbindungselementen ein. Die Firma SIKA<\/a> stellt Klebstoffe f\u00fcr geklemmte und geklebte Inserts zu Verf\u00fcgung, die sich durch geringe Aush\u00e4rtezeiten auszeichnen und deren Einsatz mit unterschiedlichen Sandwichmaterialien untersucht werden soll. Der Softwareentwickler DYNAmore<\/a> steuert seine Kompetenz bei der Simulation und Modellierung der F\u00fcgestellen bei.<\/p>\n

Leichtbaupotenziale von Sandwichstrukturen erschlie\u00dfen<\/strong><\/p>\n

Im Gegensatz zur herk\u00f6mmlichen Vollstahlkarosserie werden bei der Sandwichbauweise sogenannte hybride Werkstoffe verwendet. Diese setzen sich aus zwei unterschiedlichen Materialien zusammen, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Eine feste, steife Decklage nimmt die auf das Fahrzeug wirkenden Kr\u00e4fte auf. Dazwischen befindet sich ein sehr leichter Kern, zum Beispiel aus Schaumstoffen oder einer Wabenstruktur. Dieser spezielle Aufbau macht die Strukturen bei geringem Gewicht sehr biege- und beulsteif. Bei einem Crash nehmen sie sehr viel Energie auf, was sich vorteilhaft auf die Sicherheit der Karosserie und damit der Fahrzeuginsassen auswirkt.<\/p>\n

Noch gibt es in der Automobilindustrie keine Serienfahrzeuge, in denen tragende Strukturen in Sandwichbauweise zum Einsatz kommen. Um das Leichtbaupotenzial von Sandwichmaterialien in Zukunft besser nutzen und f\u00fcr die industrielle Serienproduktion erschlie\u00dfen zu k\u00f6nnen, werden im Projekt PuVerSand geeignete F\u00fcgekonzepte erforscht. Ziel ist es, punktf\u00f6rmige und l\u00f6sbare Verbindungstechniken zu entwickeln sowie die damit zusammenh\u00e4ngenden Prozesse von der Auslegung bis zur Fertigung zu optimieren.<\/p>\n

Herausforderung: Die passende F\u00fcgetechnik finden<\/strong><\/p>\n

\u201eDa sich die Eigenschaften von Decklage und Kern bei Sandwichwerkstoffen sehr stark unterschieden, ist es schwieriger, Teile zusammenzuf\u00fcgen oder etwas an ihnen anzubringen\u201c, fasst DLR-Wissenschaftlerin Carmen Scholz, Leiterin des Projekts am DLR-Institut f\u00fcr Fahrzeugkonzepte, eine zentrale Herausforderung zusammen.<\/p>\n

Bisher greift man oft auf Kleben als F\u00fcgeverfahren zur\u00fcck, um Sandwichplatten miteinander zu verbinden. Das hat allerdings den Nachteil, dass der Klebstoff bis zu einer Woche ben\u00f6tigt, um vollst\u00e4ndig auszuh\u00e4rten. Au\u00dferdem lassen sich geklebte Teile oft nicht mehr l\u00f6sen, wenn man Komponenten austauschen oder reparieren m\u00f6chte. Alternativ k\u00f6nnen auch massive Schienen oder sogenannte Inserts verwendet werden, in die dann Schrauben eingebracht werden \u2013 \u00e4hnlich wie bei einem D\u00fcbel in der Wand. Diese F\u00fcgemethoden erh\u00f6hen allerdings das Gewicht der eigentlich sehr leichten Sandwichstruktur wieder deutlich. Zudem m\u00fcssen sie oft schon bei der Herstellung der Sandwichplatten eingebracht werden. \u201eDer Konstrukteur muss sich also bereits von Beginn an festlegen, wo F\u00fcgestellen liegen sollen, was die Flexibilit\u00e4t des Prozesses stark einschr\u00e4nkt\u201c, erkl\u00e4rt Scholz die Nachteile der bisher gebr\u00e4uchlichen Verfahren.<\/p>\n

Ein Partner im Projekt PuVerSand ist der Wohnmobilhersteller Hymer<\/a>, der f\u00fcr seine Fahrzeuge bereits Sandwichmaterialien einsetzt, zum Beispiel f\u00fcr Seitenw\u00e4nde, Dach- und Bodenstrukturen. Da die Wohnmobile entsprechend individueller Kundenanforderungen gefertigt werden, ist Flexibilit\u00e4t bei F\u00fcgestellen und F\u00fcgeverfahren von Vorteil.<\/p>\n

Flexibler, stabiler und schneller: punktf\u00f6rmige F\u00fcgeverfahren<\/strong><\/p>\n

Punktf\u00f6rmige Verbindungen haben im Vergleich zu den vorher genannten Verfahren mehrere Vorteile: Sie sind flexibler und stabiler, weil sie in Decklage und Kern der Sandwichstruktur eingebracht werden. Die auf die Verbindung wirkenden Kr\u00e4fte verteilen sich so auf einen gr\u00f6\u00dferen Bereich. Au\u00dferdem sind diese Verbindungen schneller und auf einer kleineren Fl\u00e4che anbringbar, was den Produktionsprozess beschleunigt, sowie zum gr\u00f6\u00dften Teil wieder l\u00f6sbar, wenn sie nicht zus\u00e4tzlich geklebt wurden.<\/p>\n

Im Fokus der Forschungsarbeiten stehen drei grundlegend unterschiedliche Verbindungselemente: sogenannte Reibschwei\u00dfelemente, die mit Hilfe hoher Reibung durch die Decklage dringen und mit dem Kernmaterial verschmelzen, spezielle Kunststoffschrauben sowie geklemmte und geklebte Inserts. \u201eUm F\u00fcgeprozesse zu optimieren, untersuchen wir au\u00dferdem, welche Verbindungsfestigkeit f\u00fcr welches Sandwichmaterial erreicht werden kann \u2013 und testen konkret in Versuchen, wo die Belastungsgrenzen liegen\u201c, erl\u00e4utert Carmen Scholz weiter. \u201eSo wollen wir herausfinden, welches F\u00fcgeverfahren, abh\u00e4ngig von Materialeigenschaften und Anwendung, am besten f\u00fcr die flexible Fertigung von morgen geeignet ist.<\/p>\n

Das Projekt hat eine Laufzeit bis Februar 2017 und entstand auf der Plattform der Landesagentur f\u00fcr Leichtbau BW<\/a>. Das Ministerium f\u00fcr Finanzen und Wirtschaft Baden-W\u00fcrttemberg<\/a> f\u00f6rdert das Projekt mit 256.000 Euro.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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