Entwicklung multifunktionaler Schnittstellen zum Verbinden von FKV mit Metallen unter Nutzung etablierter Fügeverfahren

Entwicklung multifunktionaler Schnittstellen zum Verbinden von FKV mit Metallen unter Nutzung etablierter Fügeverfahren von Grothe,  Richard, Gude,  Maik, Meschut,  Gerson, Troschitz,  Juliane, Vorderbrüggen,  Julian
Im Verfahren für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen werden metallische, multifunktionale Schnittstellen bereits während der Bauteilfertigung mit einem Dornwerkzeug in eine thermoplastische FKV-Struktur integriert, wobei die Verstärkungsfasern nicht durchtrennt, sondern in der aufgeschmolzenen Matrix umgelenkt werden. Im selben Prozessschritt wird die Schnittstelle eingebracht und ein matrizenseitig angeordneter Gegenstempel bewegt das Material aus dem entstandenen Durchzug zurück in die Laminatebene, wodurch ein Formschluss zwischen Schnittstelle und FKV erzeugt wird. Anschließend kann das FKV-Bauteil mittels etablierter punktueller Fügeverfahren wie Clinchen und Widerstandspunktschweißen prozesssicher mit Metallstrukturen verbunden werden. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-584.html
Aktualisiert: 2022-12-01
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FOREL-Wegweiser

FOREL-Wegweiser von Böhme,  Kurt, Göddecke,  Johannes, Grohmann,  Sandra, Gude,  Maik, Hahn,  Marlon, Hofer,  Andreas, Krampitz,  Thomas, Lieberwirth,  Holger, Meschut,  Gerson, Müller-Pabel,  Michael, Schmitz,  Fabian, Stegelmann,  Michael, Tekkaya,  Erman, Zäh,  Michael F., Zöllner,  Mareen
Das richtungsweisende Prinzip dieses FOREL-Wegweisers beginnt bei der Vision eines objektiv ressourcen- und CO2-neutralen, KI-gesteuerten, wandel- und prognostizierbaren Prozesses. Im Rahmen der Ära des Neutral-Leichtbaus besteht die zentrale Herausforderung darin, die Bedeutung der Nachhaltigkeit für den gesamten Produktionsprozess im Sinne einer erhöhten Effizienz und Transparenz in den Vordergrund zu rücken.
Aktualisiert: 2020-10-01
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Entwicklung eines Clinchverfahrens für thermoplastische FKV in Mischbauweise

Entwicklung eines Clinchverfahrens für thermoplastische FKV in Mischbauweise von Gröger,  Benjamin, Gude,  Maik, Kupfer,  Robert, Meschut,  Gerson, Vorderbrüggen,  Julian
Ein neuartiges Clinchverfahren zum einstufigen, hilfsfügeteilfreien Fügen von Metall-FKV-Bauteilen basiert auf einer zweigeteilten Matrize, bestehend aus starrer Außenhülse und einem darin federnd gelagerten Matrizenamboss. Durch die Identifikation vorteilhafter Werkzeugeinstellungen sowie die lokale Erwärmung des FKV gelingt es, mit einem Werkzeugsatz mehrere Materialkombinationen unterschiedlicher Festigkeit prozesssicher zu fügen. https://ble-x.de/mydocs/1602
Aktualisiert: 2020-07-14
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Vom Werkstoff zum ressourcenschonenden Produkt

Vom Werkstoff zum ressourcenschonenden Produkt von Gude,  Maik, Klimant,  Philipp, Putz,  Matthias, Rafaja,  David, Weck,  Daniel, Wüstefeld,  Christina
Die Entwicklung von zukunfts- und wettbewerbsfähigen Produkten sowie zugehörigen Verarbeitungs- und Fertigungsprozessen in einem immer enger vernetzten Umfeld wird zunehmend herausfordernder. In Zukunft müssen sowohl die Entwicklung als auch die Herstellung hochwertiger Produkte mit deutlich weniger Ressourcen gewährleistet werden. Themen wie Verfügbarkeit der Rohstoffe, Materialsubstitution, Umweltverträglichkeit, Schonung der Ressourcen, aber auch Produktionskosten werden immer häufiger als Bewertungskriterien herangezogen. Die Notwendigkeit der intensiven Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachdisziplinen rückt damit immer mehr in den Mittelpunkt, wenn innovative Lösungen für neue Anwendungen gefragt sind. Insgesamt werden damit Aspekte der Nachhaltigkeit zu einem Entscheidungskriterium über Investitionen und Arbeitsplätze. Sachsen hat diese Herausforderung erkannt und im Rahmen der Landesexzellenzinitiative im Zeitraum von 2009 bis 2014 mit den drei Spitzentechnologieclustern ADDE, ECEMP und eniPROD insgesamt ca. 90 Mio. € in Forschung und Entwicklung investiert. In der fünfjährigen Projektlaufzeit wurden herausragende Forschungsergebnisse in den jeweiligen Spitzentechnologieclustern erzielt und vielfältige Transferprojekte initiiert. Die synergetische und methodische Verknüpfung des erarbeiteten Know-Hows der einzelnen Spitzentechnologiecluster ist ein logischer und notwendiger nächster Schritt, um die erarbeitete Kompetenz an den beteiligten Institutionen nachhaltig weiterzuentwickeln und vor allem bedarfsgerecht in die sächsische Wirtschaft und Gesellschaft zu transferieren. Entsprechend wurde das Projekt AMARETO durch die ursprünglichen Spitzentechnologiecluster ADDE, ECEMP und eniPROD mit dem Ziel initiiert, im Rahmen einer engen Kooperation der TU Bergakademie Freiberg, der TU Dresden, der TU Chemnitz und des Fraunhofer IWU die herausragende Spitzenforschung zusammenzuführen und praxisgerecht umzusetzen. Darüber hinaus sollen weitere wissenschaftliche Grundlagen für die Zukunftssicherung der produzierenden Industrie in Sachsen durch die synergetische Nutzung der an den einzelnen Standorten vorhandenen Stärken und die standortübergreifende Zusammenarbeit gelegt werden. Ziel ist es, die anwendungsnahe Forschung weiter voranzutreiben und den wissenschaftlichen Vorlauf in Sachsen wertschöpfend zu verankern. Unter dem Motto »Vom Werkstoff zum ressourcenschonenden Produkt« trafen sich am 31. Mai 2018 Vertreter von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft in Chemnitz zum ersten AMARETO-Kolloquium, um aktuelle Fragestellungen in den Bereichen Werkstoff-, Bauteilund Prozessentwicklung zu diskutieren. Im vorliegenden Tagungsband berichten die Projektmitarbeiter und -leiter gemeinsam und öffentlich über ihre aktuellen Forschungsergebnisse. Wesentlicher Ansatz des Projekts AMARETO ist es, die im Rahmen der Produktentstehung zu bearbeitenden Teilaufgaben – Entwicklung der Werkstoffe, Gestaltung und Dimensionierung von Bauteilen sowie Erarbeitung von Produktionsstrategien – enger miteinander zu verknüpfen und parallel sowie abgestimmt zu bearbeiten. Dies spiegelt sich im Tagungsband durch die Einbeziehung der Bereiche Smart Material, Smart Design und Smart Production wider. Die erzielten Resultate und Lösungen zu aktuellen Herausforderungen in den Themenbereichen neuartige Hochleistungswerkstoffe, Mehrkomponentenwerkstoffe und Hybridstrukturen sowie Produkt- und Prozessinnovationen repräsentieren den aktuellen Stand der Forschung und zeigen zukünftige Entwicklungstrends auf. Sie liefern gleichzeitig Denkanstöße, um die Verknüpfung der sächsischen Wissenschaft und Wirtschaft noch wirksamer zu machen. Die Vielfalt der Ideen und Forschungsansätze zeigt sich in der Multivalenz der Paper, welche im Rahmen des Forschungsprojekts entstanden sind.
Aktualisiert: 2020-12-03
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Bewertung der Schädigung in Faser-Verbund-Kunststoffen durch Stanznietprozesse

Bewertung der Schädigung in Faser-Verbund-Kunststoffen durch Stanznietprozesse von Augenthaler,  Florian, Geske,  Vinzenz, Gude,  Maik, Meschut,  Gerson
Mischbauteile aus Faser-Kunststoff-Verbunden mit konventionellen metallischen Werkstoffen werden mit vorlochfreien mechanischen Verfahren gefügt, wie dem Voll- oder Halbhohlstanznieten. Sie sind in der Lage, sofort tragfähige Verbunde in sehr kurzer Zeit zu bilden. Allerdings können die Löcher im Stanzprozess nicht schädigungsfrei in die Faser-Kunststoff-Verbunde eingebracht werden. Aufgrund mangelnder Duktilität und heterogenem Werkstoffaufbau kommt es in den benachbarten Regionen zu Faserbrüchen, Zwischenfaserbrüchen und Delaminationen, die sowohl die Werkstoff- als auch die Verbindungseigenschaften negativ beeinflussen. Die durch die Stanznietprozesse bedingten Laminatschädigungen werden analysiert und bewertet, wobei ein ausgeprägter positiver Effekt bei der Verwendung von gelochten Stempeln mit Schneidkanten zu beobachten ist. Quasistatische Festigkeitsuntersuchungen zeigen, dass Schädigungen die Druckfestigkeit sowie Lochleibungsfestigkeit der Laminate signifikant reduzieren können.
Aktualisiert: 2019-10-09
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