Mit dem Laser zu maßgeschneiderten Werkstoffkombinationen

BMBF-Verbundprojekt „LaserLeichter“ gestartet: Innovative Lasertechnologien zum Schweißen und Fügen von Metallen und Kunststoffen für den ressourceneffizienten Leichtbau in der Automobilindustrie.

Schemazeichnung eines hybriden Leichtbaubatteriegehäuses; Deckel und Wanne bestehen aus unterschiedlichen Leichtbau-werkstoffen, die mit den angestrebten Fügetechnologien über die gesamte Lebensdauer fest und dicht verschlossen werden müssen. Bild: Robert Bosch GmbH

31.03.15

BMBF-Verbundprojekt LaserLeichter

Unabhängig vom Antriebskonzept fällt der Reduktion des Fahrzeuggewichts eine Schlüsselrolle zu, wenn es um das energieeffiziente Auto der Zukunft geht. Gleichzeitig müssen Leichtbaukonstruktionen aber auch den stetig wachsenden Anforderungen an die Unfallsicherheit und die Recyclingfähigkeit gerecht werden.

Durch den Mischbau unter Verwendung verschiedener Leichtbaumaterialien lässt sich das Gewicht von Fahrzeugen deutlich reduzieren ohne Kompromisse im Bereich der Sicherheit für Insassen und andere Verkehrsteilnehmer einzugehen. Voraussetzung für den Einsatz solcher Materialkombinationen sind effiziente Technologien für das Fügen artungleicher Materialien.

An dieser Stelle setzt das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt „LaserLeichter“ an, indem es innovative und großserientaugliche Fügetechnologien für artungleiche Metall-Metall- und Metall-Kunststoffverbindungen erforscht. Zusammen mit der benötigten Anlagen- und Prüftechnik sollen diese mit Blick auf den späteren Einsatz in der Serienfertigung erarbeitet werden.

Der Laser stellt in der Fertigung ein sehr flexibles Werkzeug dar, das durch seine berührungslose, verschleißfreie Wirkungsweise und das hohe Automatisierungspotenzial vielfältig eingesetzt wird. Im Rahmen des LaserLeichter-Projektes werden Technologien zum Laserschweißen von Stahl-Aluminium-Verbindungen und innovative Fügetechnologien für Metall-Kunststoff-Verbünde erforscht. Schon im Laufe des Projektes werden die Technologien an anspruchsvollen Demonstratoren aus dem Bereich des Automobilbaus, wie zum Beispiel einem Karosserieelement, einer Sitzstruktur und einer Batterie für Elektrofahrzeuge erprobt.

Für den erfolgreichen Einsatz der neuen Technologien in der Fertigung stellen neben den Fügetechnologien robuste, großserientaugliche Bearbeitungsanlagen und Konzepte für die zerstörungsfreie Prüfung der Verbindungen eine wesentliche Voraussetzung dar. Durch die interdisziplinäre Zusammensetzung des LaserLeichter Verbunds kann die Entwicklung solcher Werkzeuge im Projekt parallel zur Prozessentwicklung stattfinden. Neben der experimentellen Erprobung fällt der Auslegung und Optimierung mit computerbasierten Modellen eine immer größere Bedeutung zu.

Der dritte Arbeitsschwerpunkt des Projektes ist daher die Erarbeitung von Computermodellen der neuartigen Mischverbindungen, die zum Beispiel für virtuelle Crashtests eingesetzt werden können. Solche Modelle erlauben später eine Optimierung der Bauteilauslegung am Computer und können die Produktentwicklungszyklen deutlich verkürzen.

Durch die Zusammenarbeit von Forschungsinstituten und Industrieunternehmen aus unterschiedlichen Branchen wird der Verbund LaserLeichter so innovative Technologien für Mobilitätslösungen von morgen bereitstellen und helfen den Standort Deutschland als Vorreiter für moderne Technologie und einen verantwortungsbewussten Umgang mit den Ressourcen der Erde zu sichern.

Das LaserLeichter-Projekt ist Anfang März 2015 gestartet und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Initiative „Photonische Verfahren und Werkzeuge für den ressourceneffizienten Leichtbau“ bis Ende Februar 2018 mit 2,87 Millionen Euro gefördert.

Projektpartner

  • Robert Bosch GmbH, Stuttgart
  • Volkswagen AG, Wolfsburg
  • Scherdel Marienberg GmbH, Marienberg
  • INPRO mbH, Berlin
  • Precitec GmbH & Co. KG
  • InfraTec GmbH, Dresden
  • Laser Zentrum Hannover e.V., Hannover
  • MATFEM Partnerschaft, München
  • LUNOVU Integrated Laser Solutions GmbH, Aachen
  • Brandenburgische Technische Universität, Cottbus
  • Fraunhofer IWS, Dresden
  • sowie fünf weitere Unternehmen als assoziierte Partner ohne Förderung

Weitere Informationen

Download Steckbrief BMBF-Verbundprojekt LaserLeichter (PDF)

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