Das Ziel des Projekts bestand darin, den integrierten Herstellprozess bestehend aus den Prozessschritten Thermoformen von Organoblechen und anschließendem Spritzgießen numerisch abzubilden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Instituts für Umformtechnik und Umformmaschinen der Leibniz Universität Hannover und des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der TU Braunschweig haben gemeinsam daran gearbeitet.
Die Kombination von endlosfaserverstärkten Thermoplasten mit umspritztem Polymer ermöglicht die Herstellung von hochfunktional integrierten Strukturen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Im One-Shot-Verfahren ist eine wirtschaftliche Herstellung von geometrisch komplexen Leichtbauteilen in kurzen Zykluszeiten möglich. Eine große Herausforderung bei der Bauteil- und Prozessauslegung von umspritzten thermoplastischen Verbundwerkstoffen (OTC) ist jedoch die Sicherstellung einer ausreichenden Verbundfestigkeit zwischen dem Verbundwerkstoff und dem umspritzten Polymer. Im Rahmen des Projektes wurde daher ein numerischer Modellansatz entwickelt, mit dem die Verbundmechanismen und die daraus resultierende Verbundfestigkeit beschrieben werden können. Das entwickelte Modell wurde abschließend anhand eines experimentellen Demonstratorprozesses bestehend aus den Prozessen Thermoformen und Spritzgießen erfolgreich validiert. Mit dem jetzt zur Verfügung stehenden Modell lassen sich Herstellprozesse zur Fertigung integrierter Strukturbauteile unter Berücksichtigung der erzielbaren Verbundfestigkeit virtuell effizient auslegen.
Bildnachweis: PZH Hannover
