Bekanntmachung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) von Richtlinien über die Förderung zum Themenfeld "Photonische Verfahren und Werkzeuge für den ressourceneffizienten Leichtbau" im Rahmen der Programmatik "Photonik Fors

Einreichungsfrist: 16.02.2012 - 30.04.2012

Der nachfolgende Text ist nur ein Auszug aus der Bekanntmachung.Die vollständige, rechtlich geltende Bekanntmachung finden Sie auf der BMBF-Internetseite.

Mit dieser Fördermaßnahme im Rahmen der Programmatik "Photonik Forschung Deutschland" verfolgt das Bundesministerium für Bildung und Forschung das Ziel, bestehende Hemmnisse bei der breiten Einführung von Leichtbaumaterialien in die Großserienfertigung durch die Nutzung photonischer Verfahren und Werkzeuge zu überwinden.

Handlungsbedarf besteht zum einen bei Innovationen für bereits praktizierte Prozessschritte in der Fertigung bei Herstellern wie Ausrüstern. Gleichzeitig müssen aber auch kostengünstige, industrietaugliche Bearbeitungsverfahren und Fertigungskonzepte für derzeit in der Großserie noch nicht wirtschaftlich verarbeitbare Leichtbaumaterialien adressiert werden. Eine Schlüsselrolle kommt dabei der Verstärkung des Technologietransfers aus dem Labor in industrielle Prozesse durch anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung zu.

Beides gelingt effizient durch eine Vernetzung der Endanwender mit den Anlagenbauern, den Anbietern von Laser- und Systemtechnik und den Rohstoffherstellern. Um die angestrebte Stärkung solcher Kooperationen sicherzustellen, fällt vor allem der vertikalen Strukturierung der industriegeführten Verbundprojekte eine zentrale Rolle zu. Insbesondere ist auch die Einbindung neuer Prozessschritte, Bearbeitungs- und Messverfahren in bestehende Anlagentechnologien zu adressieren und im Rahmen von Demonstrationsanlagen umzusetzen.

Gegenstand der Förderung

Im Zentrum dieser Fördermaßnahme stehen photonische Werkzeuge und Verfahren zur Be- und Verarbeitung anwendungsrelevanter Leichtbaumaterialien, z.B.

  • Verbundwerkstoffe (z.B. faserverstärkte Kunststoffe (FVK), Metall-Kunststoff Hybridverbunde)
  • Leichtmetalle (z.B. Aluminium, Titan, Magnesium),
  • hochfeste Stähle,

die zu einer deutlichen Senkung der Fertigungskosten von Leichtbauelementen führen und für den automatisierten Einsatz in der Großserie geeignet sind. Diese Aufzählung ist beispielhaft zu verstehen und schließt weitere innovative Leichtbaumaterialien, die konventionell nicht wirtschaftlich bearbeitbar sind, keineswegs aus.

Handlungsbedarf besteht vor allem

  • beim Trennen, Bohren, Strukturieren oder selektiven Abtragen insbesondere auch thermisch empfindlicher Materialien, sowohl bei der Endbearbeitung von Leichtbauteilen als auch auf der Ebene von Halbzeugen (etwa Prepregs oder Faserhalbzeuge),
  • bei der Fügevorbereitung und beim Fügen sowohl gleicher als auch unterschiedlicher Leichtbauwerkstoffe zur Herstellung von Hybridbauteilen, z.B. für den in der Automobilindustrie zu beobachtenden Trend zur Mischbauweise, bei der an jeder Stelle jeweils das Leichtbaumaterial zum Einsatz kommt, das die gestellten Anforderungen (Festigkeit, Steifigkeit, Energieabsorption usw.) am besten erfüllt,
  • bei der Realisierung anwendungsspezifischer Oberflächenfunktionen zur Erweiterung des Einsatzspektrums von Leichtbauwerkstoffen,
  • sowie in der Prozesstechnik (effizientes, lokales Aufschmelzen von Thermoplasten oder Aushärten von Duromersystemen, Simulationen zur Prozessentwicklung).

Darüber hinaus müssen auch neue, laserbasierte Prozesse wie etwa generative Verfahren zur Herstellung und Bearbeitung konventionell nicht herstell- oder bearbeitbarer Leichtbaumaterialien untersucht und etabliert werden, sofern sie auf den wirtschaftlichen Einsatz in der Fertigung großer Stückzahlen abzielen.

Neben der Materialbearbeitung wird auch im Bereich der zerstörungsfreien, inline-fähigen Werkstoffprüfung, der Prozessüberwachung und der Qualitätssicherung Handlungsbedarf gesehen, dem mit Lösungsansätzen auf der Basis photonischer Messtechniken begegnet werden kann.

Aus diesem breiten Anwendungsspektrum ergibt sich der Forschungsbedarf an unterschiedlichsten photonischen Systemen und deren Einbindung in industrielle Gesamtsysteme mit entsprechender Steuerung und Anlagentechnologie.

Thematische Schwerpunkte der umsetzungsorientierten Forschungsaktivitäten können dabei u.a. in folgenden Feldern und ihrer Vernetzung liegen:

  • Nutzung von Laserbearbeitungs- und Plasmaverfahren zur Sicherstellung gleichbleibender Bauteilqualität, Verringerung des manuellen Aufwands, Verkürzung der Zykluszeiten und/oder Nutzbarmachung recyclingfreundlicher Materialien
  • Inlinefähige Messtechnik
  • Systemtechnik
  • Im Rahmen der Erarbeitung effizienter Bearbeitungsprozesse auch Simulationsverfahren, z.B. Kopplung fluiddynamischer und strukturmechanischer Simulationsmodelle zur effizienteren Beschreibung der Laserprozesse
  • Erweiterung der strukturmechanischen Schweißsimulationsmodelle auf Mischverbindungen artgleicher sowie artfremder Fügepartner

Die Auflistung ist beispielhaft und nicht als vollständig anzusehen. Es können auch Projekte in anderen Anwendungs- und Technologiebereichen des Leichtbaus gefördert werden, solange die Lösungsansätze überwiegend auf photonischen Verfahren basieren. Arbeiten, die der Normung und Standardisierung dienen, sind ausdrücklich erwünscht.

Vordrucke für Förderanträge, Richtlinien, Merkblätter, Hinweise und Nebenbestimmungen können unter der Internetadresse foerderportal.bund.de/easy/abgerufen oder unmittelbar beim Projektträger angefordert werden. Zur Erstellung von förmlichen Förderanträgen (s. unter Nr. 7.2.2) wird die Nutzung des elektronischen Antragssystems "easy" dringend empfohlen.

Das Förderverfahren ist zweistufig.

In der ersten Stufe sind zunächst dem Projektträger VDI Technologiezentrum GmbH unter der o.a. Anschrift Projektskizzen vorzulegen. Die Vorlagefrist endet am 30.04.2012.

Die Verbundpartner reichen, vertreten durch den Koordinator, eine gemeinsame, begutachtungsfähige Projektskizze im Umfang von maximal 15 DIN A4-Seiten (inkl. Anlagen, Schriftgrad 12) beim Projektträger ein.

Die Formulare des BMBF und der VDI Technologiezentrum GmbH (Eine kommentierte Mustergliederung zur Erstellung der Skizzen sowie die Anlagen Anlage1_Verbundpartner.xlsx)finden sie gesammelt unter Forschungsförderung/Formularschrank.

Die Projektskizzen sind einzureichen beim vom Bundesministerium für Bildung und Forschung beauftragten Projektträger:

VDI Technologiezentrum GmbH
- Projektträger Photonik, Optische Technologien -
VDI-Platz 1
40468 Düsseldorf

Das VDI Technologiezentrum ist außerdem Ansprechpartner für alle Fragen zur Abwicklung der Bekanntmachung.

Ansprechpartner:

Dr. Jörg Baier
Tel.: 02 11 / 62 14 - 569
Fax: 02 11 / 62 14 - 159
E-Mail:baier@vdi.de

Für detailliertere Angaben zur Bekanntmachung, die Inhalte und Gliederung der Skizzen sowie das weitere Vorgehen halten Sie sich bitte an die Angaben der Bekanntmachung auf der BMBF-Seite.

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