Rapidskelett – CFK-Skelettbauweise durch Additive Manufacturing

Das Projekt zielt auf die Entwicklung einer schnellen und preiswerten Hybridtechnologie zur Herstellung und Optimierung von Bauteilen aus kohlenstoffverstärktem Kunststoff mit Hilfe der additiven Fertigung ab.

Projektpartner
BMW Group, H&S Maschinenbau GmbH & Co KG, P+Z Engineering GmbH, SGL Carbon GmbH, Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei- Composite- und Verarbeitungstechnik, Altair Engineering GmbH, Dassault Systèmes Deutschland GmbH, Lebmeier Konstruktionen

Laufzeit
01.09.2019 – 31.03.2022

Fördergeber
Bayerisches Ministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie

Motivation
Leichtbau ist aufgrund seines Einflusses auf Kosten und Kraftstoffverbrauch ein wichtiges Ziel bei der Konstruktion von Karosserien. Das bereits abgeschlossene Multiskelett-Projekt erzielte Ergebnisse im Bereich der Technologieentwicklung für ein kohlenstofffaserverstärktes Spritzguss-Kunststoffskelett. Das Projekt von Rapidskelett hat das ultimative Ziel, das Spritzgießen durch additiven Fertigung ersetzen zu können. Dies würde ein schnelles Prototyping sowie eine enorme Gestaltungsfreiheit aufgrund der 3D-Drucktechnologie ermöglichen. Daher ist das Leichtbau- und Optimierungspotential dieser innovativen Technologie erheblich.

Vorgehen
Unser Forschungsziel ist es, ein Framework zu entwickeln, das die mechanischen Reaktionen additiv hergestellter periodischer Lattice Strukturen analysiert. Mithilfe einer robusten FEM-Plattform wird die Entwurfsoptimierung von Lattice Strukturen ermöglicht, um die stabilste und leichteste Topologie für unterschiedliche strukturelle Anforderungen zu finden. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen bestimmte Modellierungsherausforderungen bewältigt werden. Im Rahmen dieses Projekts arbeitet der LCC an einem Rahmenwerk zur Homogenisierung elastischer und plastischer struktureller Reaktionen von 3D-gedruckten Elementarzellen. Die Entwurfsoptimierung und strukturelle Bewertung verschiedener Arten von Lattice Topologien liegt ebenfalls in unserem Anwendungsbereich.

Danksagung
Dieses Projekt wird durch das Bayerische Ministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert. (Finanzierungscode: NW-1812-0006). Die Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wird sehr geschätzt.