TightHybrid Mediendichte Kunststoff-Metall-Hybridverbunde

Projektbeschreibung:

Die Vorteile hybrider Materialkonzepte liegen in den Werkstoffkombinationen, welche völlig neue Designkonzepte und Spezifikationen ermöglichen. Lasttragende Elemente können z. B. mit Metallen abgedeckt werden, weniger tragende Bereiche mit Kunststoffen. Für strukturelle Anwendungen konnte dieses bereits in Serienanwendungen nachgewiesen werden. Sobald jedoch zusätzlich eine Mediendichtheit des Verbunds gefordert ist, sind zahlreiche Studien nicht bis über den Demonstratorstatus hinausgekommen. Dabei ist die Mediendichtheit unter gleichzeitiger thermischer und mechanischer Last zu gewährleisten, um weitere Einsatzmöglichkeiten von Kunststoff-Metall-Hybridverbunden zu schaffen. Weil bisher keine zufriedenstellenden Lösungen für dauerhaft mediendichte spritzgegossene Kunststoff-Metall-Hybridverbunde verfügbar sind, soll in diesem Vorhaben ein interdisziplinärer Ansatz verfolgt werden. Die Kunststoffkomponente soll in einem einzigen Verfahrensschritt derart auf die metallische Struktur aufgebracht werden, dass die Lebensdauer des Verbunds auch unter kombinierter Medien- und Temperaturwechselbeanspruchung Bestand hat. Der Lösungsansatz dieses Verbundprojektes umfasst eine Modifikation des Kunststoffs (Werkstoffentwicklung), eine Anpassung und Weiterentwicklung der Grenzfläche zwischen Kunststoff und Metall und eine Verbesserung der Werkzeugtechnik.

Ein weiterer erfolgsentscheidender Faktor ist das Digital Prototyping, d. h. die Anwendung von Simulationsmethoden entlang der gesamten Werkstoff- und Prozesskette. Für dessen Umsetzung sind geeignete Softwaretools und Werkstoffkennwerte sowie –modelle erforderlich. Diese werden in der Zusammenarbeit der Projektpartner mittels werkstofftechnischer Untersuchungen, experimentellen Prozessanalysen und Modellierung/ Simulation erarbeitet und dienen der Optimierung des hybriden Verbunds sowie der Werkzeugtechnik. Die Projektpartner Simpatec (Simulation), Universität Kassel (Werkstofftechnik) und WTL Formenbau (Werkzeugtechnik) haben geeignete Vorerfahrungen, diese Fragestellung gemeinsam zu bearbeiten. Die assoziierten Partner ALBIS und Lord begleiten das Projekt mit der entsprechenden Materialkompetenz.

Die Zielanwendungen sind in diesem Projekt Automobilkomponenten im Antriebsstrang sowie Wärmetauscher für diverse Anwendungen. Außerdem soll geprüft werden, in wie weit die gewonnenen Erkenntnisse auf Anwendungen im Weißgerätebereich übertragen werden können. Die assoziierten Partner VW, AKG und Miele begleiten das Projekt mit der entsprechenden Kompetenz in diesen Anwendungsbereichen.

Projektdaten:

Projektpartner:

	SimpaTec Simulation & Technology Consulting GmbH (Projektkoordinator)
	Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
	WTL Formenbau GmbH