Forschung

Hybridmetall - Integrative Karosserieleichtbaustrukturen in gussintensiver Metall-Hybridbauweise nach dem „In-Mould“- und „Out-Mould“-Assembly-Verfahren

Die in diesem Projekt zu erforschenden neuartigen, „gussintensiven Hybridmetalle“ nach dem „In-Mould-Assembly“-Verfahren, aber auch speziell gebaute Lösungen von Blechschalen und Gussstrukturen („Out-Mould“-Assembly)  - als eine „interagierende“ Struktureinheit - liefern je nach Materialkombination eine deutliche Gewichtsersparnis (20 - 40%). Die theoretischen Grundlagen, insbesondere die strukturmechanischen Prinzipien und Potentiale, sind bekannt, beziehungsweise teilweise aus der Luftfahrt übertragbar.  Die Umsetzung der Grundlagen in ein zielgerichtetes, „industrielles Forschungsvorhaben“ unter Berücksichtigung produktionsrelevanter Fragestellungen ist Ziel dieses Projektes.

Partner

• Tower Automotive GmbH
• Imperia
• RWTH WZL
• RWTH Gi

Anwenderkreis

Porsche AG, VW AG

Projektinformationen (pdf 118kB)

ProSerie - Vom Prototypen zur Serie - Intelligente Beriebsmittel zur Senkung von Industrialisierungsbarrieren

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird die Entwicklung von Werkzeugen und Vorrichtungen für die Befähigung der marktfähigen Fahrzeugproduktion in kleinen und mittleren Stückzahlen verfolgt. Dazu gehört ebenso die Technologieauswahl wie auch die Entwicklung einer geeigneten Produktionsstrategie für betrachtete Anlauf- und Stückzahlszenarien.

Partner:

• RWTH Aachen (WZL, ISF)
• Streetscooter GmbH
• WBA Werkzeugbau Akademie GmbH
• Grunewald GmbH & Co. KG
• Kirchhoff Automotive GmbH
• ZenTec Automotiv GmbH
• Imperia GmbH
• CP Autosport
• Bombardier

Projektinformationen (pdf 291kB)

Qualifizierungsverbund Automotive Vehicle Integration / Body Engineering and Advanced Automotive Engineering

Der Qualifizierungsverbund hat sich die Aufgabe gestellt, in Zusammenarbeit mit Industriepartnern, Forschungseinrichtungen und technischen Hochschulen, einen Bachelor-Studiengang für Karosserietechnikingenieure aufzustellen. Diese Ingenieure sind in den Standardsystemen Karosserierohbau, Exterieur und Innenausstattung, aber auch zusätzlich in den Bereichen der Fahrzeugintegration (Fahrzeugkonzepte, Fertigungsstrategien sowie Entwicklungsmethoden und -prozesse) qualifiziert. Der Mangel an qualifiziertem Personal in den Bereichen Konzeptentwicklung und Fahrzeugapplikation soll durch die Einrichtung eines Master-Studiengangs beseitigt werden.

Partner

Unternehmen wie Ford, Tower, Zender, Johnson Controls, FEV, GIF, ETAS oder Bosch haben den Aufbau der Studiengänge aktiv unterstützt und sind in die Lehrinhalte eingebunden. Forschungseinrichtungen wie das Ford Forschungszentrum, die RWTH, TU Braunschweig arbeiten in verschiedensteten Projekten mit dem Automotive-Bereich der FH Aachen zusammen.

StrInnoCar - Entwicklung einer optimalen Wertschöpfungsstrategie für innovative Fahrzeugkonzepte in NRW

Der Antrag zielt auf eine gemeinsame Wertschöpfungsstrategie für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in NRW zur Produktion und Entwicklung von Innovativen Fahrzeugen ab.

Partner:

• RWTH Aachen (WZL)
• Streetscooter GmbH
• Barbus
• Institut für Elektromobilität der Hochschule Bochum

Projektinformationen (pdf 115kB)

VarioStruct – Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung spezieller, hybrider Leichtbaustrukturen in Stahlblech-Aluminium-Verbund

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines Hybrid-Bauteils, welches die Vorteile einer Blechstruktur mit denen einer Gussstruktur kombiniert. Das grundlegende Wissen der Hybridtechnologie sowie der Herstellbarkeit soll erweitert werden. Die Forschung soll den Projektpartnern ermöglichen im Bereich Stahl-Aluminium-Hybridtechnologie zu führenden Wissensträgern zu werden. Als solche wird angestrebt mit einem kleineren oder mittleren Unternehmen die Markteinführung der Hybridtechnologie vorzubereiten.

Partner

• Imperia
• Gießereiinstitut RWTH

VisMut - Virtueller Synthese-Baukasten von innovativen Multi-Material-Karosseriestrukturen für kleinere und mittlere Fahrzeuglosgrößen

Eine wesentliche Zielsetzung bei diesem Forschungsvorhaben ist die vollständige, geometrische Beschreibung der verschiedenen zu betrachtenden Materialmischbauweisen sowie deren Analyse hinsichtlich geometrischer Ähnlichkeiten und Differenzierungsumfängen. Um der Synthesekonzeption und der damit verbundenen Variantenvielfalt optimal zu entsprechen werden numerische Modelle unter dem Aspekt einer allgemeingültigen Übertragbarkeit entwickelt. Die numerische Beschreibung betrachtet für die einzelnen Materialkombinationen sowohl die Materialmodelle der zu verwendenden Werkstoffe sowie deren Verbindungstechnik. Mit Hilfe des „Virtuellen Synthese-Baukastens“ werden für zukünftige Fahrzeugmodelle schnelle Struktur-Layouts, in einem optimalen Material-Mix unter Berücksichtigung multifunktionaler Lastbeschreibungen, Packagevorgaben und Fertigungsrestriktionen besonders für Kleinserienfahrzeuge konzipierbar sein.

WING - Funktionsintegrierter Leichtbau - Werkstoffsynthese und -entwicklung von dünnwandigen, funktionsintegrierenden Hochleistungsstrukturbauteilen in neuartigem Stahlblech-Leichtmetall-Verbundguss

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, unter Leichtbau-, Leistungs-, Bauraumnutzungs- und Integrationsaspekten eine bedarfsgerechte Kombination zweier Materialien sowie entsprechender Beschichtungen in einem wirtschaftlichen Verfahren unter Verzicht aufwendiger Fügetechniken für die Herstellung von Fahrzeugstrukturkomponenten zu entwickeln. Diese Fahrzeugstrukturkomponente soll zudem Anforderungen aus allen relevanten Anforderungen aus den Attributsbereichen „Lebensdauer und Betriebsfestigkeit“, Produktion (einschl. Montage) sowie typischen Merkmalen der Qualitätsbeurteilung erfüllen. Unter Beachtung sämtlicher Anforderungen soll die funktionsintegrierte und bedarfsgerechte Werkstoffkombination als Demonstrator in Form einer Pkw-Teilstruktur als hybride Werkstoff-Komponente abgebildet werden.

Partner

• Imperia GmbH
• Tower Automotive Holding GmbH
• Schaufler Tooling GmbH & Co. KG
• RWTH Gießereiinstitut
• Im Anwenderkreis: Volkswagen AG, Porsche AG

ViLei – Virtuelle Darstellung hochwertiger attributsbezogener Leichtbaugüten

Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, besonders hochwertige, attributsbezogene Leichtbaugüten unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Kenngrößen darzustellen und in einem virtuellen Synthese-Baukasten abzubilden. Dabei sind insbesondere die Klein- und Mittel-Serien-Fahrzeuge wie zum Beispiel Elektrofahrzeuge, Sportwagen und Sonderfahrzeuge im Fokus.

Wegen der aktuellen Trends des steigenden Anspruchs für Nischenprodukte und Fahrzeugvarianten in der Automobilindustrie, gewinnen die Klein- und Mittel-Serienproduktion mehr Bedeutung. Gleichzeitig begegnet die Karosserie immer steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Leichtbaukonstruktion. Der zunehmende Konkurrenzdruck nötigt die Automobilhersteller zu kürzeren Entwicklungszeiten und niedrigeren Entwicklungskosten. Mit Blick auf diese Herausforderungen müssen die zukünftigen Fahrzeugkarosserien intelligent in der Werkstoffauswahl mit der entsprechenden Bauweise und den hierfür erforderlichen Fertigungsverfahren sein.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird ein Konstruktionskonzept basierend auf Gitterrohr- beziehungsweise SpaceFrame-Konstruktionen entwickelt. Eine solche Konstruktion bildet dann die komplett tragende Struktur fertigungstechnisch und strukturell intelligente Karosserien zu konzipieren, die sich nach gegebenen Begrenzungen wie Bauraum und Fertigungsrestriktionen richtet. Auf Basis von diesem Projekt sollen zukünftige Karosseriestrukturen mit konzeptgleichen, standardisierten und einfachen Baukasten konzipierbar werden. Um die Struktur-Intelligenz in Karosseriekonstruktionen zu integrieren beziehungsweise die Leistungsfähigkeit der Karosserie früh in der Konzeptphase der Konstruktion prognostizieren zu können, werden verschieden analytische und numerische Methoden in Strukturmechanik bewertet. Gleichzeitig werden Materialmischbauweisen für Crashfestigkeit und Verformungsverhalten und statische Steifigkeit verglichen und in der Karosseriekonstruktion integriert. Dafür kommen moderne CAE Methoden wie Finite Elemente Methode (FEM) zum Einsatz.