Das Projekt "Teilprojekt: Handhabung für BVO-Organobleche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASS Maschinenbau GmbH durchgeführt. Zielstellung ist die Entwicklung von automatisierten Handhabungssystemen entlang der 'E-Profit'-Prozesskette von FVK um Ausschuss undPersonalkosten zu minimieren. Dies wird erreicht durch die Entwicklungsautomatisierter Systeme für folgende Aufgaben: 1. Exakte und schonende Förderung sowie Positionierung der biegeweichen Tapes für die BVO-Ablage. 2. Transport und Positionierung von warmen BVO-Organoblechen. 3. Einbringung eines definierten Spannungsprofils in die Organobleche, um Faltenbildung bei der Umformung zu unterbinden. 4. Positionierung der Inserts und Inlays nach jedem Zyklus im Umformwerkzeug. 5. Entnahme des Bauteils aus Werkzeug. 6. Exakte Positionierung und Fixierung der Organobleche und Bauteile in Messzellen zur Qualitätssicherung. Es sollen BVO Organobleche liegend aus einem Wärmebereich entnommen werden. Zusätzlich werden die Organobleche bei der Übergabe über Greifzangen, montiert auf pneumatischen Lineareinheiten, in der Roboterhand gehalten. Die Entnahmetemperatur der BVO-Organobleche beträgt etwa 220 C (In der Roboterhand sollen die Organobleche nachgeführt werden können). Dann werden die Organobleche in das MFU -Werkzeug eingelegt und rumspritzt. Die Leistung ist neben der gemeinsamen Erarbeitung eines Lastenheftes: 1. Konstruktion und Bau einer Spezial-Roboterhand, zum Handeln und Nachführen von BVO Organoblechen beim Einlegen in ein MFU -Werkzeug. 2. Konstruktion und Bau einer Spezial-Roboterhand zur Entnahme der Fertigteile aus dem MFU -Werkzeug.
Das Projekt "Teilprojekt: Materialkomposition und BVO-Organoblech-Produktionssystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bond-Laminates GmbH durchgeführt. Entwicklung eines verschnitt- und belastungsorientierten Kohlenstofffaser-Organobleches basierend auf einer thermoplastischen Matrix, welches sich anschließend in sehr kurzen Zykluszeiten (Großserientauglichkeit) zu hochbelastbaren Bauteilen verarbeiten und am Ende seines Lebenszyklusses wieder recyceln lässt. Angestrebte Zielgrößen sind Zykluszeiten von kleiner als 2 min, Durchlaufzeiten von ca. 5min und minimale Verschnittraten (kleiner als 3 Prozent). Demonstriert wird die Produktion anhand der Herstellung von Leichtbaukomponenten für das Transportwesen. Im 1. AP werden die Anforderungen definiert, gemäß Kundenbefragungen und Studien Anforderungen und Eigenschaften der Produkte erfragt und Bauteileigenschaften, Kosten und Stückzahlen bestimmt. Im Folgenden werden die Teilsysteme charakterisiert; die BVO-Organoblechproduktion hinsichtlich Materialdurchfluss, die MFU-Werkzeuge hinsichtlich Umformgrade, Energiekosten, das Messsystem bzgl. Abtastungsvorgängen und Kosten und die Handhabungssysteme. Im 2. AP werden zur Auslegung der Bauteile Lastbedingungen simuliert und die Bauteile optimiert ausgelegt. Es sollen repräsentative Demonstratorbauteile sowie der Form- und Lagenaufbau der BVO-Organobleche abgeleitet werden. Im nächsten AP erfolgen die Herstellung und Qualifikation der Demonstratorbauteile sowie die Optimierung der Prozesskette. Im letzten AP ist zum Technologietransfer die Gründung eines Industriearbeitskreises, die Eruierung von Schulungsbedarfen für Teilsysteme und Öffentlichkeitsarbeit vorgesehen.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung von FVK-gerechten Inserts und Insertintegrationsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung eines Produktionssystems, inklusive Organoblechproduktion, Multi-Funktions-Umformwerkzeug, Qualitätssicherungs- und Handhabungssysteme für die wirtschaftliche sowie energie- und ressourceneffiziente Herstellung integraler Blechstrukturen aus endlosfaserverstärkten Kunststoffen. Angestrebte Zielgrößen für das Gesamtsystem sind Zykluszeiten von viel kleiner als 2 min, Durchlaufzeiten von ca. 5 min und minimale Verschnittraten (ca. 3 Prozent). Demonstriert wird die Produktion anhand der Herstellung von Leichtbaukomponenten für das Transportwesen wie Sitze, Batteriekästen und Strukturelementen für Bus und Bahn. Bei diesen Demonstratoren sollen bis zu 50 Prozent Gewicht sowie 30 Prozent Energie über den Produktlebenszyklus im Vergleich zum Stand der Technik eingespart werden. Teilziele sind die großserientaugliche und klebstofffreie Einbringung von Inserts in FVK-Bauteile mit gesteigerten Verbindungs- und Bauteilrestfestigkeiten im Vergleich zu hinterspritzten bzw. eingeklebten Inserts, die Entwicklung von FVK-gerechten Insertgeometrien sowie eines automatisierten Insertsintegrationsverfahrens und die Adaptierung des Verfahrens für die Nutzung im MFU-Werkzeug Nach der Definition des Lastenheftes werden zunächst FVK-gerechten Verbindungselementen entwickelt und konstruiert. Zur Integation dieser Verbindungselemente in die Organobleche wird ein vollautomatisiertes Verfahren entwickelt. Dieses Verfahrens wird für die Nutzung im MFU-Werkzeug umgesetzt.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Entwicklung einer smarten Instandhaltung für eine smarte kontinuierliche Fertigungslinie zur Verarbeitung von rezyklierten Hochleistungsfasern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht im Aufbau einer intelligenten Anlage zur Verarbeitung rezyklierter Hochleistungsfasern unter Integration von Industrie 4.0-Ansätzen in Hightech-Anwendungen. Im Fokus stehen die Entwicklung und der prototypische Aufbau der Produktionsanlage zur Herstellung von Organoblechen als cyber-physisches Produktionssystem. Die Anlage ist gekennzeichnet durch kontinuierliche Herstellung eines Textilgutes durch mehrere aufeinanderfolgende Prozessschritte, welche prozess- und parameterseitig in gegenseitiger Abhängigkeit stehen. Mit dem Vorhaben werden Lösungen zu definierten Industrie 4.0-Handlungsfeldern an einer semi-industriellen Anlagentechnik umgesetzt. Für das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. liegt der Fokus auf dem Feld der 'Intelligenten Instandhaltung'. Ziel ist die frühzeitige Fehlerdiagnose, noch bevor Störungen oder Maschinenausfälle auftreten, um Schäden und ungeplante Stillstände sowie die damit verbundenen Kosten zu minimieren. Als ein Ergebnis des Vorhabens werden Demonstratoren entstehen, die das Vorgehen zur Integration und den Nutzen der Technologien aufzeigen. Die Lösungen werden Teil des Forschungs- und Versuchsfeldes 'Textilfabrik der Zukunft' am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. Die Ergebnisse fließen weiterhin in ein Lehr- und Schulungskonzept ein, um den Transfer in die Industrie sicherzustellen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Herstellung von Spritzgussmaterial und Sandwichhalbzeugen für hochwertige Anwendungen aus Reststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Polymer-Chemie GmbH durchgeführt. Fuer den Einsatz von endlosfaserverstaerkten Thermoplasten (sogenannten Organoblechen) im Automobilbereich muss die Recyclingfaehigkeit schon im Bezug auf das in naher Zukunft aufgelegte 'Kreislaufwirtschaftsgesetz' nachgewiesen werden. Fuer unverstaerkte und glasfaserverstaerkte thermoplastische Reststoffe sind unter dem Aspekt der bestmoeglichen Wiedernutzung ihres Werkstoffpotentials Aufbereitungstechnologien und Recyclingverfahren aufeinander abzustimmen und zu entwickeln. Dabei wird DuPont den Schwerpunkt auf den Rezyklateinsatz beim Spritzguss und dem Rezyklateinsatz auf der Deckschicht bzw. in der Kernschicht eines Sandwichhalbzeuges und den dazugehoerigen Verfahrensentwicklungen legen. Durch oekologische, oekonomische und technische Bewertung des Verfahrens wird die Einstellung eines Kreislaufwirtschaftskonzepts fuer hochwertige Bauteile der Grossserie ermoeglicht.
Das Projekt "Zwanzig20 - futureTEX - VP 67: Aufbau einer smarten kontinuierlichen Fertigungslinie zur Verarbeitung von rezyklierten Hochleistungsfasern zu Organoblechen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Das Gesamtziel des Investitionsvorhabens und des dazugehörigen Forschungsvorhabens besteht im Aufbau einer intelligenten Anlage zur Verarbeitung rezyklierter Hochleistungsfasern unter Integration von Industrie 4.0-Ansätzen in Hightech-Anwendungen. Die Herstellung von Organoblechen auf Basis von Vliesstoffen aus rezyklierter Hochleistungsfasern gibt eine Antwort auf die immer drängender werdende Frage nach der Verarbeitung von Carbonfaserabfall, insbesondere vor dem Hintergrund der drohenden Einstufung von CFK als 'gefährlicher Abfall' und dem damit verbundenen Deponieverbot. Mit dem Investitionsvorhaben werden die technischen Grundlagen für die Durchführung des Forschungsvorhabens geschaffen. Die bisher vorhandene Anlagentechnik wird durch weitere Aggregate sowie Hard- und Software ergänzt, um den Gesamtprozess darstellen und analysieren zu können. Dies beinhaltet: - die Anlagenerweiterung im Bereich der Faservorbereitung und -mischung, um eine kontinuierlich Prozesskette abzubilden - den Aufbau eines Aggregates zur kontinuierlichen, thermischen Konsolidierung der Vliesstoffe zu Organoblechen, - Verarbeitung von Hybridvliesstoffen - Verarbeitung reiner Carbonfaservliesstoffe und separate Zuführung thermoplastischer Matrixwerkstoffe (Folien oder Vliesstoffe) - den Einbau notwendiger Sensortechnik inkl. Auswerteeinheiten zu Qualitätsüberwachung - die Installation von Hard- und Software zur Fertigungs- und Anlagensteuerung.
Das Projekt "Teilprojekt: Simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LANXESS Deutschland GmbH, HPM-GPAD, Standort Dormagen durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es ein großserientaugliches Produktionsverfahren zur Herstellung großflächiger, geschlossenvolumiger Verbundhohlkörper aus gewebeverstärkten Thermoplasten zu entwickeln. Lanxess wird sich neben der Bauteilprüfung (Schwingungsprüfung) darum kümmern, dass die einzelnen Schritte der Simulation (Füllverhalten, Umformung, Struktursimulation, Crashverhalten, akustisches Verhalten) durch geeignete Schnittstellen erfolgreich zusammengeführt bzw. aufeinander aufgebaut werden können. Dadurch kann dann die gesamte Prozesskette und damit alle relevanten Bauteileigenschaften vorhergesagt werden. Die Verbundhohlkörper sollen mit dem Twin-O-Sheet Verfahren hergestellt werden. Dabei werden sogenannte Organobleche, das sind endlosfaserverstärkte Kunststoffbleche, zunächst erwärmt, um sie anschließend in einem Werkzeug verformen zu können. Lanxess führt die Umformsimulation durch, mit der bestimmt wird, wie die Fasern in dem fertigen Bauteil angeordnet sind. Dieses Ergebnis ist Ausgangspunkt für die mechanische Berechnung der Bauteile. Darüber hinaus wird bei Lanxess einerseits die Topologieoptimierung durchgeführt, mit deren Hilfe der Materialeinsatz in einem Bauteil minimiert wird und andererseits die dynamische Steifigkeit bestimmt, mit deren Hilfe Aussagen über das akustische Verhalten und über Resonanzen getroffen werden können.
Das Projekt "Teilprojekt: Simulative Prozessabbildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HBW-Gubesch Thermoforming GmbH durchgeführt. 1. Vorhabensziele: Das übergeordnete Ziel von E-Profit besteht in der Entwicklung und Umsetzung einer Produktionsanlage und deren Teilsystemen für die automatisierte und ressourceneffiziente Herstellung integraler FVK-Leichtbaustrukturen. Durch das im Projekt erarbeitete Know-how bei der Bauteil-, Werkzeug- und Verfahrensgestaltung für faserverstärkte thermoplastisch gebundene Werkstoffe kann Jacob zusammen mit seinen Kunden neue hochintegrative und hochbelastbare Bauteile entwickeln. Diese technischen Produkte lassen sich aufgrund effizienter Fertigung und des geringen Materialpreises kostengünstiger herstellen, was gegenüber Mitbewerbern einen enormen Vorteil bietet. Die Verwendung von Simulationsmethoden unterstützt die Auslegung und Gestaltung von solchen Bauteilen. Dadurch kann der Verarbeiter schnell reagieren, sichert seine kontinuierliche Qualität und erhöht die Effizienz seiner Produktion. 2. Arbeitsplan: Untersuchung zu Anwendungs- und Einsatzpotentialen für das E-Profit-System / Definition eines Katalogs bzgl. erforderlicher Geometrien, Eigenschaften und Funktionalisierungen / Definition von Lasten- Pflichtenheften für die Teilsysteme und das Gesamtsystem / Untersuchung zu FVK-und prozessgerechter Umgestaltung bisheriger Bauteillösungen / Bestimmung der geeigneten Materialkomposition / Definition von Demonstratorbauteilen / Simulation und Tests des Umformverhaltens von Organoblechen / Prozessuntersuchungen / Funktionstest aller Teilsysteme / usw.
Das Projekt "Teilprojekt: Gesamtsystementwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie durchgeführt. Das Verbundprojekt 'E-Profit' hat das Ziel der Entwicklung eines Produktionssystems zur serientauglichen Fertigung von Leichtbaukomponenten. In diesen Teilvorhaben erfolgt die Entwicklung des BVO-Organoblechproduktionssystem, die Zusammenführung aller Teilsysteme (MFU-Werkzeug, Messtechnik, Handhabungssystme), die Optimierung der Teilprozesse sowie die Qualifizierung des Gesamtsystems anhand der Demonstratorbauteilherstellung. Basierend auf dem Lastenheft für marktfähige FVK Produkte leiten sich die Zielgrößen für das Gesamtsystem und die Teilsysteme (BVO-Organoblechproduktionssystem, MFU-Werkzeug, Handhabungssysteme) ab. Diese werden zusammen mit dem Konsortium entwickelt und am Fraunhofer IPT zusammengeführt, erprobt und optimiert. Durch den Durchlauf der Prozesskette bei der Demonstratorbauteilherstellung wird das Gesamtsystem qualifiziert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessentwicklung Steg-Schlitz-Verbindung, Fügen Metall-Organoblech und Lokale Laserverfestigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von kostengünstigen laserbasierten Fügetechnologien für Mischverbindungen der Werkstoffe Stahl, Aluminium und glasfaserverstärkten Organoblechen sowohl für Profil- als auch für Blechbauweise. Die Hauptzielstellung des im Rahmen des Teilvorhabens verfolgten Lösungsansatzes für die Umsetzung eines konstruktiven Leichtbaus stellen selbstzentrierende Steg-Schlitz-Bauweisen für innovative Konstruktionen dar. 1) Definition der Anforderung und Demonstratoren 2) Prozessentwicklung zum Fügen Metall-Organoblech und Steg-Schlitz-Verbindung, dazu Grundlagenversuche Laserschweißen Steg-Schlitz-Verbindung, Prozessentwicklung Fügen Mischbaubauweise Metall/Organoblech sowie Prozessentwicklung Laserverfestigen 3) Fügen von Demonstratoren 4) Validierung und Test an Demonstratoren, dazu Unterstützung der Projektpartner bei Fügen der Demonstratoren Batteriegehäuse aus Stahl-Organoblech sowie E-Motor, Lehnenstruktur 2. Reihe sowie Armlehne in Mischbau; Anschlagpunkte aus Stahl mit Laserverfestigung und Vordersitz und Hintersitz in Mischbau inkl. Funktionsintegration
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