MAI Hiras + Handle – Entwicklung und Realisierung einer dynamisch dauerbeanspruchten Komponente einer Fahrzeugstruktur aus thermoplastischem CFK am Beispiel einer Motorrad-Hinterradschwinge

Für das Demonstratorbauteil Motorradhinterradschwinge wurden verschiedene Arten von Lasteinleitungsbereichen im FE-Modell betrachtet sowie die Anbindung von metallischen Inserts an die faserverstärkten Einleger und den Spritzguss untersucht.

Projektpartner
BMW AG, Automation W+R GmbH, Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG, EDAG GmbH & Co.KGaA, KraussMaffei Technologies GmbH, Frauenhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Laufzeit
01.10.2014 – 31.03.2017

Fördergeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Motivation
Im Rahmen des Projektes MAI Hiras + Handle sollte erforscht werden, wo die Grenzen von CFK-Werkstoffsystemen liegen und inwiefern diese von der Faserlänge abhängig sind. Dabei wurde auch untersucht, wie sich eine Überlagerung von verschiedenen Fasersystemen auf die Performance und die Eigenschaften von Bauteilen auswirken können.


Vorgehen
Ein wichtiger Punkt innerhalb des Projekts war die Erarbeitung einer entsprechenden Simulationsmethodik für dreidimensionale Bauteile als Teil der Fahrzeugstruktur. Darin müssen sowohl die Einflüsse der dreidimensional verformten Bauteile als auch die des carbonfaserverstärkten Materials berücksichtigt werden. Die Projektarbeiten umfassten außerdem die Ertüchtigung der Automatisierung samt passender Greiferlösung und optischer Fehlererkennung. Dadurch entstand bereits im Forschungsstadium ein weitgehend automatisierter Prozess, der die Erfordernisse einer späteren Serienanwendung berücksichtigt. Alle Ergebnisse des Projekts MAI Hiras + Handle flossen in den Bauteildemonstrator Motorrad-Hinterradschwinge ein, der unter realen Versuchsbedingungen erprobt wurde. Dabei mussten alle Vorgaben des Projekts berücksichtigt und umgesetzt werden (dauerhaft dynamisch belastetes Bauteil, nicht crashrelevant, Überlagerung verschiedener Carbonfaserlängen sowie großserientaugliche und kosteneffiziente Herstellprozesse). Hierbei befasste sich der Lehrstuhl insbesondere mit der Integration des Schwingenlagers, der Federbeinanbindung sowie der Radlager.

Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projektes „MAI Hiras + Handle“, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über den Spitzencluster MAI Carbon gewährt wurde (Förderkennzeichen: 03MAI27G).

Abschlussbericht
Externer Link (pdf)