AMITIÉ

In-line fähige Prüfverfahren für den großserientauglichen automobilen Leichtbau

Heutzutage entfallen 30 Prozent des Gewichts eines Mittelklassefahrzeugs auf die Karosserie. Faserverbundene Thermoplaste (FVT) – Kunststoffe, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich verformen lassen – besitzen ein enormes Potenzial für die Gewichtsminimierung von Strukturbauteilen im Automobilbereich. Damit ermöglicht der Einsatz dieses Materialsystems eine deutliche Ressourcenschonung und damit verbesserte Effizienz im Fahrzeugbetrieb. Zudem kann das Materialsystem auch extrem effizient, energie- und ressourcenschonend hergestellt und recycelt werden. Entscheidender Vorteil ist darüber hinaus die Verfügbarkeit von vorgefertigten Platten, sogenannten Halbzeugen, die anschließend, ähnlich wie bei klassischen Blechen, umgeformt werden können. Dies ermöglicht erstmalig Produktionsverfahren für die Serienfertigung von Leichtbaukomponenten aus glasfaserbasierten Polymerverbundwerkstoffen.

Die großserientaugliche Integration in der Produktion entlang der automobilen Zulieferkette für strukturrelevante FVT Leichtbaukomponenten ist jedoch noch nicht etabliert. Ein kritischer Aspekt, der eine breite Umsetzung behindert, ist das Fehlen geeigneter inline-fähiger Prüfverfahren zur direkten Kontrolle im Produktionsprozess. Diese sind zur Entwicklung der Prozesstechnologien in diesem komplexen Materialsystem, das zunehmend bei mechanisch hoch beanspruchten sowie sicherheitsrelevanten Bauteilen in Betracht gezogen wird, und zur Qualitätssicherung im digital-vernetzten und integrierten Produktionsprozess der hergestellten Leichtbaukomponenten erforderlich.

Adaptive multimodale Strukturteilanalyse während der Produktion

Das Ziel des AMITIE Verbundprojekts ist die Realisierung eines geeigneten Prüfverfahrens für Halbzeuge und Leichtbaustrukturen aus FVT, das in den Produktionsprozess integriert werden kann. Das Verfahren der Wahl ist eine Kombination von Impulsthermografie und synthetischer 3D-TeraHertz-Bildgebung. Hiermit soll ein kostengünstiges Analyseverfahren etabliert werden, das die berührungslose 3D-Analyse von topologischen Fehlern (wie z. B. Faserbrüchen, Faserverschiebungen oder Schichtablösungen) in FVT Strukturen und Bauteilen ermöglicht. Typische Fehler werden klassifiziert und in eine selbstlernende intelligente Datenbank übertragen. Zwischen den beteiligten Partnern soll dabei ein Datenaustausch ermöglicht werden, der zur Optimierung der Prozesskette im vernetzen Herstellungsprozess führt.