Inhaltsverzeichnis. Teil 1: Werkstoffe. Anforderungen an die Pressentechnik bei der Produktion voncfk-karosserieteilen... 4

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1 XII Inhaltsverzeichnis Teil 1: Werkstoffe Anforderungen an die Pressentechnik bei der Produktion voncfk-karosserieteilen... 4 Notwendige Presskraft für Nasspressen... 5 Notwendige Presskraft für CFK-SMC... 5 Notwendige Aufspannflächen... 5 Schließgeschwindigkeit... 5 Arbeitsgeschwindigkeit... 5 Stößel-Parallelregelung bei RTM-Spalt- und RTM-Parallelhub-Injektion... 6 Spaltinjektion... 6 Parallelhub-Injektion... 6 Stößel-Parallelregelung bei CFK-SMC... 7 Kongruenz der Aufspannflächen-Biegelinien (Biege-Schmiege-Prinzip)... 7 Produktivitätssteigerung für RTM-Bauteile mit Shuttle-Schiebtischen... 8 Medienversorgung der Werkzeuge... 8 Thermosymmetrie und Stößel-Freiheitsgrad... 9 Pressen-Antriebstechnik... 9 Pressen-Bauarten Zusammenfassung Technologieplanung zur automatisierten Fertigung von Preforms für CFK-Halbzeuge Preforming im RTM-Prozess Featurebasierte Technologieplanung zum Preforming Bewertung und Clusterung der Informationen Identifikation und Verknüpfung der Features Fazit Literaturhinweise Kapazitive Messtechnik zur RTM-Prozessüberwachung Nutzen eines Sensors zur Fließfrontdetektion beim RTM-Prozess Anforderungen an Messtechnik beim RTM-Prozess Grundlagen zur Messtechnik Sensoroberfläche in Werkzeugform spanend bearbeitbar Messsignal und Auswertung Erste Anwendungen/Projektbeschreibung Zusammenfassung und Ausblick Literaturhinweise Optimierung der Heizprozesse von CFK- und GFK-Strukturen mit Infrarot-Strahlung Heizprozesse bei der Herstellung von CFK- und GFK-Strukturen Grundlagen der Energieübertragung durch Infrarot... 25

2 Inhaltsverzeichnis XIII Ergebnisse und Diskussion Die Nutzung von CAE zur Prozessoptimierung Fazit Vergussmassen für die Mikroelektronik Zuverlässig, flexibel und effizient Hoch zuverlässig Sehr gute mechanische Eigenschaften Höchste chemische Beständigkeit Universelle Haftung Anwendungsgerechtes Fließverhalten Optimiertes Dosierverhalten Höchste Zuverlässigkeitsqualifizierung Zusammenfassung Statorkapselung in Motoren Epoxid- und PUR-Systeme erfüllen höchste Ansprüche Heißhärtende Epoxidharzsysteme Kalthärtende Epoxidharzsysteme Polyurethansysteme K-Epoxidsystem für den Wickelkopfverguss Zusammenfassung Gefügtes Fahrwerk Klebstoffe übernehmen dämpfende Aufgaben Das Trägerfahrzeug Klebstoffauswahl und Charakterisierung Praktische Umsetzung Fazit und Ausblick Faserverstärkte Kunststoffe tauglich für die Großserie Neue Möglichkeiten eröffnen Konstruktionsmöglichkeiten mit FVK Textiles Preforming Handhabung textiler Preforms Imprägnierung und Formgebung textiler Preforms Fazit Literaturhinweise Teil 2: Fertigung Zur Philosophie des Klebens Klebstoff-Schnellhärtung mit modifizierten Klebstoffen PASA-Technologie mit Klebstoff vorbeschichtete Bauteile Oberflächenvorbehandlung vor dem Kleben Vorhersage von Eigenspannungen Automatisierte Prozesse Qualitätssicherung beim Kleben... 56

3 XIV Leichtbau-Technologie im Automobilbau Schlussfolgerung Literaturhinweise Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern zu Vliesstoffen für die Herstellung von Verbundbauteilen Aufbereitung/Verwertung von Carbonfaserabfällen Eingesetzte Fasermaterialien und Verfahren Ergebnisse zur Verarbeitbarkeit Schlussbemerkung Literaturhinweise Verfahren für die Fertigung komplexer Faserverbund-Hohlstrukturen Realisierung variabler Querschnitte Herstellung verzweigter Strukturen Herstellung hochfester Strukturen durch Anpassung des Ondulationsgrades Herstellung dickwandiger Bauteile Zusammenfassung Herstellung von belastungsoptimierten thermoplastischen Faserverbundbauteilen Belastungsoptimierung mittels lokaler Verstärkung Umsetzung und Erprobung der Fertigung anhand von Demonstratorbauteilen Formgebung und Funktionalisierung in einem Prozessschritt Zusammenfassung und Ausblick Literaturhinweise Laservorbehandlung Langzeitstabiles Kleben von Metallteilen Wie alles begann Entlacken und Entschichten Selektives Entschichten Einsatzpotenziale Prozessüberwachung Mikrostrukturierung und Reinigung von Edelstählen Modulares System Schlussbemerkung Sandwichtechnik im Reisemobilbau Stabile Klebprozesse Große Variantenvielfalt Eng definierte Toleranzen Wirtschaftlich und effizient Kleben von Composites mit 2K-PU-Klebstoffen Sicher und wirtschaftlich verbunden Allgemeines Eigenschaftsprofil Fügen ohne Primern CFK- und SMC-Klebungen Klebstoffe nach Maß... 88

4 Inhaltsverzeichnis XV Vollautomatisierter Klebstoffauftrag Fazit Thermisches Direktfügen von Metall und Kunststoff Eine Alternative zur Klebtechnik? Theoretischer Hintergrund Auszüge aus den Projektergebnissen Abgrenzung zur Klebtechnik Fazit und Herausforderungen Litereraturhinweis Laserdurchstrahlkleben von opaken Kunststoffen Schnell und zuverlässig Laserdurchstrahlkleben Auswahl der Materialien Untersuchung der Einflussparameter Statistischer Versuchsplan Einfluss der Klebschichtdicke Einfluss der Laserleistung Einfluss der Einwirkzeit Fazit und Ausblick Literaturhinweis Klebvorbehandlung von FVK durch Unterdruckstrahlen Sauber und prozesssicher Grenzen herkömmlicher Verfahren Unterdruckstrahlen als Alternative Versuche und Materialien Auszug aus den Ergebnissen Fazit Quellenverweise Flexible Extrusion thermoplastischer Elastomere Ein Profil direkt aufextrudiert Gleichzeitig erzeugen und montieren Düsengeometrien nach Bedarf Die siebte Achse Fazit Geklebte Strukturen im Fahrzeugbau Simulation und Bewertung von Fertigungstoleranzen Problemstellung Lösungsansatz Parameteridentifikation Experimentelle und numerische Untersuchungen Erste Ergebnisse Zusammenfassung und Ausblick Quellenverweis

5 XVI Leichtbau-Technologie im Automobilbau Automatische Dichtstoffapplikation im Karosseriebau Dosierer und Düse in einer Einheit Stand der Technik Die Probleme Die Lösung Aufbau des Gesamtsystems System mit hoher Dynamik Fazit Schnell aushärtende Klebstoffe für faserverstärkte Verbundwerkstoffe Besondere Anforderungen an Elektro- und Hybridfahrzeuge Vorteile von Klebstoffen als Verbundmaterial Elastizität, Festigkeit und Haftungseigenschaften Zweikomponentige versus einkomponentige Klebstoffe Schnelles und sicheres Verkleben Technologie mit feuchtigkeitshärtender Komponente Zusammenfassung und Ausblick Teil 3: Konzepte Hochaufgelöste Computertomographie wichtiger Bestandteil der numerischen Simulation Zusammenfassung und Ausblick Literaturhinweise Crashsicherheit durch hochfestes Kleben von GFK-Strukturelementen im Karosseriebau Das Konzept zielgenaue Verstärkung Anwendungsbereiche und Möglichkeiten Entwicklung und Industrialisierung Montage Kosten und Gewicht Fazit Leichtbau-Fahrgestell mit Einzelradaufhängung Lkw Motivation Fahrzeugkategorie Gewichtseinsparung Kinematikauslegung Ergebnisse Zusammenfassung Tertiäre Sicherheit Rettung aus modernen Fahrzeugen nach einem Unfall Unfälle vermeiden Unfallforschungsprojekte Karosseriewerkstoffe

6 Inhaltsverzeichnis XVII Probleme bei der technischen Rettung Versuchsreihen Lösungsmöglichkeiten Literaturhinweise Leichtbau für mehr Energieeffizienz Umfeld Composite-Leichtbau Stahl-Leichtbau Leichtmetalle Kleinserienfertigung im Premiumsegment Zusammenfassung und Ausblick Literaturhinweise Intelligenter Auflieger in Leichtbauweise Logistische Vorteile Leichtbaurahmen Fahrwerk Energierückgewinnung Assistenzfunktionen und Sensorik Prototypenaufbau und Evaluierung Literaturhinweise Leichtbau-Kegelraddifferenzial ohne Korb Motivation Technische Lösung Beanspruchungsgerechte Konstruktion Statisches Bauteilverhalten Dynamisches Bauteilverhalten Zusammenfassung und Ausblick Literaturhinweise Was bringen 100 kg Gewichtsreduzierung im Verbrauch? eine physikalische Berechnung Motivation Fuel Reduction Value (FRV) Berechnungsverfahren Energiebedarf im NEFZ Verbrauchsmodell für Otto-Saugmotoren Modellabweichungen bei anderen Motoren Mehrverbrauch für 100 kg Zusammenfassung Literaturhinweise Leichtbaukonzept für ein CO 2 -armes Fahrzeug Motivation Fahrzeugpositionierung CAE-Simulation von Faserverbundwerkstoffen

7 XVIII Leichtbau-Technologie im Automobilbau Nachhaltige Produktentwicklung/Life Cycle Assessment Fazit CFK-Motorhaube in Integralbauweise Ausgangssituation Bauteilkonzeptionierung Virtuelle Bauteilauslegung Funktionale Absicherung Zusammenfassung und Ausblick