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Dresden. Materialien der Zukunft müssen Alleskönner sein: fest, zäh, stabil und dabei auch noch extrem leicht. Außerdem sollten sie sich einfach und Ressourcen schonend herstellen und mühelos zum Bauteil formen lassen. Das ECEMP Dresden zeigt in 14 Projekten auf der Hannover Messe 2009, Halle 5, Stand B 16/21, was auf dem Gebiet der Materialforschung noch alles möglich und nötig ist.
Ein wichtiges Ziel im Fahrzeugbau besteht darin, den Energieverbrauch zu verringern. Denn fossile Brennstoffe sind endlich und Luftverschmutzung und CO2-Belastung steigen mit zunehmendem Spritverbrauch der Fahrzeuge. Neben einer verbesserten Motorentechnik und neuen Antrieben spielt dabei die Gewichtsersparnis eine große Rolle. Das ECEMP Dresden ist mit mehreren Projekten zu diesem Thema auf der HMI 2009 vertreten:
S-Klasse-Kotflügel aus Kunststoff
Herkömmliche Kotflügel sind aus Blech. Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Festkörper und Werkstoffforschung (IFW Dresden) haben in Zusammenarbeit mit der Daimler Benz AG, der Sabic Innovative Plastics GmbH und dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF) einen Kotflügel aus Kunststoff hergestellt, der ganz ähnliche elastische Eigenschaften hat wie die herkömmliche Variante. Motivation für diese Entwicklung war auch hier die Gewichtsreduzierung. Doch für den praktischen Einsatz musste der Kunststoff leitfähig sei. Denn Karosserien im Fahrzeugbau werden in einem elektrochemischen Prozess lackiert, dem sogenannten kathodischen Tauchlackieren (KTL). Die Wissenschaftler haben dem Polyamid leitfähige Schichtsilikate in Form von Nanopartikeln beigemengt und damit das Problem gelöst.
Sitzschale für VW-Sitzbank
Die meisten Kunststoffe sind leichter als Metall, allerdings oft spröde und weniger stabil - und sie müssen gegossen werden. Das führt zu langen Herstellungszeiten, denn gerade bei Duroplasten nimmt der Aushärtungsprozess einige Zeit in Anspruch. Die VW-Sitzschale aus dem Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) wird in einem neu entwickelten Verfahren aus textilverstärktem Thermoplast hergestellt. Der Vorteil dabei: Thermoplaste lassen sich im warmen Zustand in Form bringen. Das Ergebnis ist eine Sitzschale, die im Crashfall allen Sicherheitsanforderungen entspricht und dabei noch nicht einmal halb so schwer ist wie die herkömmliche Variante in Stahlbauweise.
Bei dem neuen Verfahren aus dem ILK werden Textil- und Kunststoff-Filamente zu einem Hybridgarn miteinander verwebt, anschließend erwärmt und mit einer Multifunktions-Schnellhubpresse in Form gebracht. Das Kernstück des Fertigungskomplexes ist eine 3000-Tonnen-Presse (Fa. Diefenbacher), die mit Tischabmessungen von mehr als zwei mal drei Metern auch die Fertigung großer Bauteile ermöglicht. Die vorgefertigten Teile werden dafür in einem Infrarotstrahlerfeld (Fa. Heraeus Noblelight) innerhalb von zwei Sekunden auf ihre Verarbeitungstemperatur erwärmt und in der Presse in Form gebracht. Dabei sind die Taktzeiten so kurz, dass sie zur Serienfertigung in der Automobilindustrie geradezu prädestiniert sind.
ECEMP - Vom Atom zum komplexen Bauteil
Das "European Centre for Emerging Materials and Processes Dresden" (ECEMP) wird an der Technischen Universität Dresden in Rahmen der Sächsischen Excellenzinitiative vom Freistaat Sachsen mit einer Anschubfinanzierung von 35 Millionen Euro gefördert. Im ECEMP werden Mehrkomponentenwerkstoffe mit den zugehörigen Technologien für die Bereiche Energietechnik, Umwelttechnik sowie Leichtbau entwickelt. Sie basieren auf den drei Werkstoffklassen: metallisch (Stahl, Aluminium, Magnesium, Titan), nichtmetallisch-organisch (Kunststoffe, Naturstoffe) sowie nichtmetallisch-anorganisch (Keramik, Glas). Das ECEMP umfasst 14 Teilprojekte, an denen 37 Professuren der TU Dresden und der TU Bergakademie Freiberg beteiligt sind, und nutzt wesentlich deren interdisziplinäre Verknüpfung.
ECEMP-Sprecher:
Prof. Dr.-Ing. habil. Werner Hufenbach
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
E-Mail: ilk@ilk.mv.tu-dresden.de
Tel.:0351 463-38142
Fax: 0351 463-38143
ECEMP-Pressestelle:
Dr. Silke Ottow
E-Mail: silke.ottow@ilk.mw.tu-dresden.de
Tel.: 0351 463-38447
Fax: 0351 463-38143
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Maschinenbau
überregional
Buntes aus der Wissenschaft
Deutsch
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