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Pressemitteilung
Leichtbau für die Automobilgeneration der
Zukunft
Hannover, den 10.10.2013
Eine zentrale Herausforderung unserer Zeit ist der effiziente
Umgang mit begrenzten Ressourcen. Die Reduktion des
Fahrzeuggewichtes ist damit der entscheidende Faktor für
den Automobilbau der Zukunft. Die Volkswagen AG
arbeitet gemeinsam mit dem Laser Zentrum Hannover e.V.
(LZH) und weiteren Partnern an einem neuartigen
Laserprozess für das automatisierte Zuschneiden von CFKBauteilen, um diesen Leichtbauwerkstoff in die automobile
Großserienfertigung zu bringen.
Leichtbauwerkstoffe, die sowohl hohe Festigkeiten als auch
Steifigkeiten mitbringen, sind die Materialien
der
Automobilfertigung der Zukunft. Denn bei der Sicherheit dürfen
unter dem Aspekt der Gewichtsreduktion keine Abstriche
gemacht werden.
Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bringen die
geforderten Eigenschaften mit. Gleichzeitig stellt der Werkstoff
CFK die Fertigungstechnik aber vor große Herausforderungen,
so dass aktuell im Automobilbau CFK-Komponenten
vorwiegend im Sportwagenbereich und in automobilen
Kleinserien Verwendung finden.
Will man Autos auf der Basis von CFK zukünftig auch in
großen Stückzahlen produzieren, besteht besonderer Bedarf an
automatisierbaren Fertigungstechnologien, vor allem für das
Zuschneiden
dieses
Leichtbauwerkstoffs.
Existierende
Verfahren wie das Fräsen oder das Wasserstrahlschneiden
zeigen prozessbedingte Nachteile wie etwa den sehr hohen
Werkzeugverschleiß sowie die Handhabung von Wasser und
Abrasivmitteln, die sich technologisch nicht lösen lassen.
Im aktuellen Verbundprojekt HolQueSt 3D entwickeln sieben
Partner aus Industrie und Wissenschaft unter der Leitung der
Volkswagen AG gemeinsam einen Prozess zur 3D
Hochleistungs-Laserbearbeitung
von
CFK-LeichtbauStrukturen. Der Laser erlaubt gegenüber herkömmlichen
Technologien eine berührungslose, hochpräzise Bearbeitung
ohne
Werkzeugverschleiß
bei
gleichzeitig
hoher
Laser Zentrum Hannover e.V.
Pressemitteilung: Leichtbau für die Automobilgeneration der Zukunft
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Reproduzierbarkeit und Flexibilität. Bisher kann die
Laserbearbeitung von CFK allerdings durch starke
Wärmeentwicklung Schädigungen in der Bearbeitungszone
verursachen. Ein lückenhaftes Prozessverständnis sowie der
Mangel an ausgereiften Bearbeitungs-verfahren stellen
momentan wesentliche Hürden für die Verbreitung von
Laserbearbeitungsprozessen für CFK dar.
Auf der Basis eines neuen, fasergeführten Hochleistungslasers
mit Pulsdauern im Nanosekundenbereich (Trumpf Laser GmbH
+ Co. KG) entwickelt das LZH eine speziell auf die CFKBearbeitung abgestimmte Prozessstrategie sowie eine optimierte
Prozessüberwachung. Die Freisetzung von zum Teil
gesundheitsgefährdenden Partikeln und Dämpfen stellt für den
Lasereinsatz im Bereich des Leichtbaus ein weiteres
Produktionshemmnis dar. Hier will das LZH gemeinsam mit der
Jenoptik Katasorb GmbH Abhilfe schaffen, indem über die
Charakterisierung der Prozessemissionen eine geeignete
Methode zur gezielten Nachbehandlung und Filterung
entwickelt wird.
Auf Grundlage dieser neuen Konzepte soll zukünftig eine
großserienfähige CFK-Bearbeitung, angepasst an die Bedarfe
der Automobilfertigung, zur Verfügung gestellt werden. So
könnten die ressourcensparenden Leichtbaukonzepte schon bald
in der Automobilgeneration der Gegenwart Verwendung finden.
HolQueSt 3D wird vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung
(BMBF)
innerhalb
der
Förderinitiative
„Photonische
Verfahren
und
Werkzeuge
für
den
ressourceneffizienten Leichtbau“ bei einem Gesamtprojektvolumen von 7 Mio. Euro mit ca. 4 Mio. Euro gefördert.
Beteiligte Partner sind die Volkswagen AG, Jenoptik Katasorb
GmbH, Trumpf Laser GmbH+Co. KG, Invent GmbH, KMS
Automation GmbH, TU Clausthal sowie das Laser Zentrum
Hannover e.V.
Laser Zentrum Hannover e.V.
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Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Lena Bennefeld
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-238
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: [email protected]
http://www.lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft,
Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.
Alle LZH-Pressemitteilungen finden Sie auf www.lzh.de unter "Publikationen" (mit Text-Download als WORD-Datei
und wo möglich mit Bildern).
Zu diesem Artikel gibt es zwei Bilder.
Bildunterschriften:
Abb. 1: Prozessbild eines mit Laser-Remote-Technologie geschnittenen CFK-Laminats.
Abb. 2: Netzplan des BMBF-Verbundprojektes HolQueSt 3D.
Laser Zentrum Hannover e.V.
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