Großserienfähige Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen (HyFiVe)

Abstract

Dieses Dokument berichtet zum BMBF-geförderten Vorhaben im Kontext Forschungscampus OHLF: „HyFiVe“. Das Projekt leistet maßgebliche Fortschritte und Erkenntnisgewinne im Bereich großserienfähiger Fertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen. In einem formgebundenen Konzept wurde eine innovative Fertigungsprozesskette definiert und für ein Batteriesystemgehäuse aus Faserverbundhalbzeugen und Metalleinlegern demonstriert. Das gefertigte Batteriesystemgehäuse erreichte eine Gewichtseinsparung von etwa 30 % bei gleicher Crashperformance gegenüber einem konventionellen Aluminiumgehäuse und wies einen reduzierten CO2-Fußabdruck um etwa 60 % auf. Zusätzlich wurde in einem generativen Konzept der Ansatz verfolgt, vorgefertigte Strukturen beispielsweise aus duroplastischen Sandwichstrukturen und zusätzlich aufgetragener PEI-Folie zu verstärken, und zwar mit additiv gefertigten, versteifenden Rippenstrukturen aus Thermoplasten. Dazu wurden Prozessanforderungen erarbeitet, ein geeignet durchsatzfähiger Extrusionsprozess ausgelegt, hardwaretechnisch prototypisch umgesetzt und als industrierobotergeführtes Endeffektorkonzept demonstriert.