DigiLaugBeh: Digitale Auslegung einer Leichtbaukomponente - Numerische Auslegung eines Laugenbehälters bezüglich Lebensdauer unter Berücksichtigung von ökologischen Gesichtspunkten

Abstract

Der Abschlussbericht fasst die wichtigsten Ergebnisse des Projekts DIGILaugBeh zusammen. Inhalte sind die numerische Auslegung einer Komponente (Laugenbehälter) aus Langglasfaser (LFT) verstärktem Polypropylen unter Berücksichtigung von Designrichtlinien für diese Werkstoffklasse, Nachhaltigkeitsaspekten und Verarbeitungsverfahren. Es wurde ein Demonstrator numerisch (rheologisch, mechanisch) ausgelegt und ein dazugehöriges Werkzeug konstruiert und gebaut. Bauteile wurden im ProFoam Verfahren und im Kompaktspritzguss hergestellt und analysiert. Für die Auslegung wurde ein auf der Mikrostruktur basierendes Datenbankkonzept in der FEM angewandt, das für Kurzfaser verstärkte Komponenten bereits vorlag. Es wurde ein Konzept zur Erstellung eines auf der Mikrostruktur beruhenden Digitalen Zwillings erstellt. Bei der Verarbeitung wurde ein physikalisches Schäumspritzverfahren (TSG) eingesetzt, das sicherstellen sollte, dass die Faserlängen aus dem Granulat im Bauteil möglichst weitgehend erhalten bleiben. Für die Konstruktion des Demonstrators wurden Designrichtlinien abgeleitet und angewandt. Im Bereich der Nachhaltigkeit wurde für das Projekt LCA Daten erhoben und entsprechende Analysen unter Berücksichtigung des eingesetzten Werkstoffs (Neuware vs. Recycling Material) und Verarbeitungsverfahrens (Kompakt- vs. TSG). Schließlich wurde auch ein Recyclingkonzept für Laugenbehälter und Waschmaschinen erstellt und diskutiert. Zum Ende des Projekts stehen Routinen prototypisch zur Verfügung, um LFT Bauteile bzgl. Ermüdung numerisch auszulegen, Digitale Zwillinge der Mikrostruktur aufzubauen und , basierend auf Daten aus der Prozesssimulation mit Moldflow eine erste LCA Analyse durchzuführen.