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Abschluss des Projekts „FogeLRaP“


Das Projekt "FogeLRaP", welches Im Rahmen der Förderschiene "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unter dem Titel "Entwicklung einer Füllstrategieoptimierung für ein maßgenaues Leichtbau-RTM-Werkzeug anhand von Prozesssimulationen" gelaufen ist, konnte gemeinsam mit dem Projektpartner Grunewald GmbH & Co. KG erfolgreich abgeschlossen werden.
Hauptschwerpunkt des Gesamtprojekts war die Untersuchung des Resin Transfer Molding (RTM) Prozesses. Besonders herausfordernd ist hierbei das U-Profil des Bauteils, welches dazu neigt, beim Kompaktieren Hohlräume zwischen Preform und Werkzeug speziell an den Radien zu generieren. Dadurch kann es zu unkontrollierbaren Fließfronten bei der Injektion und später zu Trockenstellen im Endbauteil kommen. 
Zur Untersuchung der Entstehung dieser Hohlräume wurde ein viskoelastisches Materialmodell für die Kompaktierungssimulationen entwickelt und validiert. Im Anschluss daran wurden Füllsimulationen durchgeführt, um den Einfluss des vorschießenden Harzes in den Hohlräumen, auch Race Tracking genannt, zu untersuchen. Durch virtuelle Studien konnte gezeigt werden, wie signifikant der Einfluss von Race-Tracking-Kanälen auf die Füllung des Bauteils und die Entstehung von Trockenstellen ist. Ebenfalls konnte anhand von den Simulationen gezeigt werden, dass anhand einer intelligenten Steuerung die Trockenstellen reduziert werden und dadurch generell Ausschuss bei der Produktion minimiert werden können. 
Zur weiteren Optimierung der virtuellen Prozesskette konnte eine automatisierte Kopplung zwischen den Kompaktierungs- und Füllsimulationen entwickelt werden, welche Ergebnisse, wie z.B. der Faservolumengehalt, automatisch transferieren.
Zusammen mit den Ergebnissen der Simulationen wurde ein modulares RTM-Werkzeug von der Firma Grunewald entwickelt und am Lehrstuhl für Carbon Composites in Betrieb genommen. Abschließend konnten am Lehrstuhl Demonstratoren gefertigt werden.