Hybrid SMC – funktionsintegrierte Composite-Leichtbauteile

Schlüsseltechnologien für die Mobilität der Zukunft sind die Entwicklung und der Einsatz neuer Leichtbauwerkstoffe. Dabei geht es nicht nur um die Substitution herkömmlicher metallischer Lösungen, auch bestehende Kunststofflösungen lassen sich durch optimierte Materialien oder durch Integration lastoptimierter Faserverstärkungen verbessern. So entstehen hochbelastbare Lösungen, die dank insgesamt niedrigeren Materialeinsatzes das Gesamtgewicht minimieren und gleichzeitig eine hohe Designfreiheit erlauben. Genau zu dieser Thematik entwickelt das IKV gemeinsam mit seinen Projektpartnern im Rahmen des Vorhabens HybridSMC eine ganzheitliche Methodik. Ziel ist es, innovative Hybridwerkstoffe für die kosteneffiziente Serienfertigung funktionsintegrierter Composite-Leichtbauteile auf Basis von Sheet Moulding Compounds (SMC) und duroplastischen Spritzgießmassen zu nutzen. 

Forschungsziel

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen sowohl die Verarbeitung neuer SMC-Formulierungen mit Hochleistungs-Duroplasten als auch die Kombination mit endlosfaserverstärkten textilen Halbzeugen, also Gelegen oder Geweben. Auch die lokale Verstärkung der SMC‑Komponente durch duroplastische Towpregs und Faserspritzpreforms ist möglich. Das Spritzgießen der duroplastischen Formmassen (rieselfähige Duroplaste, BMC) erhöht die Designfreiheit und erlaubt es, prozessintegriert weitere Funktionselemente anzubringen. Zum Forschungsprojekt gehört es weiterhin, Aspekte einer integrierten Qualitätssicherung zu betrachten, um die Ausschussrate zu senken. Methoden zur Prozesssimulation und das Erstellen von Datenbanken sollen die Entwicklungskosten zur Implementierung neuer Prozesse zukünftig senken und somit wesentlich zur schnelleren Industrialisierung der neuen Prozesskette beitragen.

Das IKV ist im Rahmen des Kooperationsvorhabens schwerpunktmäßig für die systematische Ableitung von Werkstoff- und Prozessanforderungen, die Entwicklung und Untersuchung von Verarbeitungskonzepten, die Entwicklung einer Simulationsmethodik sowie die Untersuchung von Recyclingstrategien zuständig.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Allen Institutionen gilt unser Dank. 

Daniel Schneider, M.Sc.

Abteilungsleiter Faserverstärkte Kunststoffe und Polyurethane +49 241 80 23884 daniel.schneider@ikv.rwth-aachen.de

Bei allen Fragen rund um die Themen Leichtbau und Faserverstärkte Kunststoffe stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.