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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Naturfaserhalbzeuge mit topologischer Verteilungscharakteristik für die Verwendung im automobilen Interieur

Thursday (19.09.2019)
14:30 - 15:00 Uhr Musikzimmer
Bestandteil von:


Ressourceneffiziente Wertschöpfungsprozesse, Produktlebenszyklen für Fahrzeugkomponenten sind ökonomisch wie auch ökologisch bedeutsam, insbesondere um wachsende Mobilitätsansprüche aber auch stetig kürzer werdende Produktlebenszyklen mit der Minimierung von negativen Umweltfolgen zu vereinbaren. Naturfasern bieten diesbezüglich gegenüber synthetisch erzeugten Fasern Vorteile, die sich in einer niedrigen CO2 Emission während der Fasergewinnung, -verarbeitung aber auch in einer CO2 neutralen thermischen Verwertung zeigen.

Die Verwendung von Naturfasermatten mit thermoplastischer Matrix im automobilen Innenraum entspricht dem Stand der Technik. Vorrangig werden diese Halbzeuge in Thermoformpressprozessen zu Bauteilen verarbeitet. Beispielsweise werden Türinnenverkleidungen aus derartigen Materialen hergestellt. Die Strukturbauteile sind spezifischen Belastungen (wie z.B. der Armauflage) während der Nutzung ausgesetzt, die bereits innerhalb der Bauteilentwicklung mit umfänglichen Strukturprüfungen simuliert werden.

Ein Ansatz diesen Anforderungen gerecht zu werden sind Naturfaserhalbzeuge mit variabler beanspruchungsgerechter Topologie. Bisher kann die Flächenmasse von Naturfasermatten prozessbedingt nicht variiert werden. Eine neuartige Faserstreutechnologie ermöglicht die Herstellung von Naturfasermatten mit variabler Grammatur. Folglich wird eine völlig neuartige Bauteilspezifizierung hinsichtlich relevanter mechanischer Anforderungen bereits im Halbzeugherstellungsprozess erreichbar. Weiterführend kann im Bauteilherstellungsprozess die Anforderungsspezifizierung über die örtliche Anpassung der Plattendicke und damit des Flächenträgheitsmoments fortgeführt werden.

Innerhalb dieses Beitrages werden zunächst die werkstofflichen Grundlagen diskutiert. Hierzu zählen die dichteabhängigen Festigkeits- sowie Steifigkeitseigenschaften sowie die geometrieabhängigen relevanten Platteneigenschaften. Weiterführend wird die neuartige Faserstreutechnologie erläutert und das enorme Potenzial hinsichtlich des Bauteilgewichts, einer ressourceneffizienten Rohstoffverwendung sowie einer wirtschaftlichen Bauteilherstellung anhand eines repräsentativen Demonstrator Bauteils aufgezeigt.


 

Sprecher/Referent:
Florian Tautenhain
Technische Universität Chemnitz
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Roman Rinberg
    Technische Universität Chemnitz
  • Prof. Dr. Lothar Kroll
    TU Chemnitz