Abb. 1: Prozessablauf zur Ausbildung einer komplexen Verbundstruktur mit eingestellter Oberflächenqualität
Abb. 2: Schematische Darstellung der Funktionsweise von Mikrohohlkugeln
PROBLEMSTELLUNG | AUFGABENSTELLUNG
Um den steigenden Leichtbauanforderungen gerecht zu werden, werden Bauteilstrukturen im Interieur wie zum Beispiel Türverkleidungen, Instrumententafeln oder Sitzrückenlehnen heutzutage oft aus thermoplastischen Faserkunststoffverbunden hergestellt. Mit dem Einsatz von Organoblechen, als flächige, textilverstärkte Thermoplaste, können höhere Belastungsanforderungen erfüllt und die Materialeigenschaften gezielt eingestellt werden. Zudem weisen sie eine hohe Energieabsorption durch Verformung bei gleichzeitig hohen Gewichtseinsparungspotential gegenüber metallischen Blechen auf. Mangelnde Oberflächenqualität (Durchzeichnung der Textilstruktur auf der Oberfläche) wirken sich jedoch nachteilig beim Einsatz als Sichtbauteile aus.
PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE
Ziel des Projekts ist die Erzeugung definierter Oberflächeneigenschaften von Organoblechen durch integrierte Funktionsschichten für den Einsatz im Sichtbereich des Interieurs. Neben der Auswahl geeigneter Funktionsschichten mit ausreichendem Streck- bzw. Tiefziehvermögen sind für eine werkstoff- und prozessgerechte Aufbringung der Funktionsschicht geeignete Zwischenschichten mit Haftvermittler-Charakter zu identifizieren, sodass eine gute Adhäsion zwischen Funktionsschicht und lasttragendem Organoblech gewährleistet wird. Die erforderlichen Verarbeitungsparameter sind dabei durch numerische Simulationen und begleitende experimentelle Untersuchungen zu bestimmen.
NUTZEN | AUSBLICK
Die Projektergebnisse dienen der Entwicklung eines neuartigen, verkürzten Verarbeitungsprozesses zur Ausbildung funktionsintegrativer textilverstärkter Thermoplaststrukturen mit dem Ziel notwendige Nachbearbeitungsschritte wie etwa die Oberflächenveredelung (z. B. Lackierung) von Bauteilen zu eliminieren. Für KMU im Bereich des Zulieferersektors entsteht eine Vielfalt neuartiger Anwendungsmöglichkeiten für faserverstärkte Bauteile im Sichtbereich sowie Bauweisen für hochbeanspruchte funktionalisierte Strukturen.
FORMALE ANGABEN
Programm: IGF
Förderkennzeichen: 56 EWBR
Projektbeginn: 2/2020
Laufzeit: 35 Monate
PROJEKTBEARBEITER FILK
Diana Grünberg
PROJEKTPARTNER
Antonio Becke, Tobias Lebelt, ILK TU Dresden
