THIXOM

Prozesstechnische und konstruktiv-technologische Entwicklung eines Thixomoulding-Verfahrens zur Herstellung großflächiger verstärkter Magnesium/Thermoplast-Tragstrukturen

Mit einem funktionsintegrativen und ressourcheneffizienten Systemleichtbau im Multi-Material-Design können zukünftig die Herausforderungen der Elektromobilität hinsichtlich Energie- und Kosteneffizienz bewältigt werden. Zur Umsetzung dieses Leitgedanken in der Bauteilfertigung ist es notwendig, neue integrative Prozessketten zu entwickeln, die auf einer systemischen Betrachtungsweise von der zielgerichteten Kombination von Leichtbauwerkstoffen über die anforderungsgerechte Bauteilkonstruktion und darauf abgestimmte Fertigungsverfahren bis zu den Recyclingstrategien beruhen.

Motivation

Mit der Initiative zur Elektromobilität besteht ein wachsender Bedarf an wirtschaftlichen Leichtbaulösungen, die den heutigen Stand der Technik weit überschreiten – innovative Leichtbaukonzepte mit Leichtmetallen und Kunststoffen werden somit zur Voraussetzung für zukünftige Mobilität.

Das Leichtmetall Magnesium bietet aufgrund seiner geringen Dichte und hohen spezifischen Festigkeiten als Konstruktionswerkstoff für die Fahrzeugstruktur ein beachtliches Leichtbaupotential. Um zukünftig einen Einsatz in hochbeanspruchten Komponenten der Karosserie erfolgreich umzusetzen, sind jedoch technologisch-wirtschaftliche Fortschritte bei der Verarbeitung, Verbesserungen der mechanischen Werkstoffeigenschaften sowie Entwicklungen von neuartigen Konzepten der Fügetechnik für Mischbauweisen etwa mit thermoplastischen Kunststoffen notwendig.

Hierzu wird im Rahmen des Projektes ein ganzheitlicher Forschungs- und Entwicklungsansatz gewählt, der innovative Formgebungstechnologien mit funktionsgerechtem Gestaltleichtbau kombiniert und durch die zu erzielende erhebliche Gewichtsreduktion eine energie- sowie kosteneffiziente und damit beschleunigte Durchsetzung der Elektromobilität ermöglichen soll.

Lösungshypothese

Durch funktionsgerechten Gestaltleichtbau und innovative Formgebungstechnologien mit Magnesium und Thermoplast können erhebliche Leichtbaupotenziale erschlossen und der Einsatz von neuartigen hybriden Bauteilstrukturen mit hoher Funktionsintegration und breitem Anwendungspotential umgesetzt werden.

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ (Förderkennzeichen 02PJ2790 – 02PJ2796) und mit Mitteln aus dem Energie- und Klimafonds gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
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