Das Verbundvorhaben MultiMaK – „Entwicklung von Design- und Bewertungstools für nutzungsgerecht ökologisch optimierte Multi-Material-KFZ-Bauteilkonzepte in der Großserie“ leistet einen Beitrag zum Forschungscampus Open Hybrid LabFactory (OHLF) – „Neue Fertigungstechnologien für den wirtschaftlichen und multifunktionalen Leichtbau“.
Dabei zielt MultiMaK auf die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur Analyse und ganzheitlichen Bewertung von Produkten und Prozessketten für den Einsatz von Multi-Material-Leichtbauwerkstoffen in der Großserie. Unter Berücksichtigung technologischer Entwicklungen innerhalb des OHLF-Vorhabens sowie den lebenszyklusorientierten Auswirkungen in verschiedenen Nutzungsszenarien werden Gestaltungsregeln für Produkte und Prozesse sowie konkrete Bauteilkonzepte abgeleitet. Die entwickelten Methoden und Werkzeuge werden als geschlossenes Gesamtkonzept im Rahmen eines Life Cycle Design & Engineering Lab im OHLF verankert.
Im Teilvorhaben „Voruntersuchungen zur Ermittlung repräsentativer Nutzungsszenarien und Bauteilkonzepte sowie im Lebenszyklus auftretender Energie- und Stoffströme“ hatte die TU Braunschweig, vertreten durch das Institut für Konstruktionstechnik (IK) und das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF), das Ziel, Methoden und Konzepte zu entwickeln, um frühzeitig in der Produktentwicklung hybrider Leichtbaukomponenten Anforderungen verschiedener Nutzungsszenarien berücksichtigen sowie die zukünftigen ökologischen und ökonomischen Auswirkungen bewerten zu können.
Die Methoden und Konzepte sollen die notwendige Anforderungsaufnahme sowie bei der Erstellung angepasster Konstruktionen und bei der Erfassung und Bewertung von Auswirkungen im gesamten Lebenszyklus unterstützen.
Im Zuge von MultiMaK wurde eine erste Sammlung von Gestaltungsregeln angefertigt, die dem Konstrukteur zahlreiche Anregungen für die Entwicklung von Bauteilen in Multi-Material-Bauweise bietet. Besonderer Fokus lag dabei auf der bereitstellung von spezifischen Wissen für die Gestaltung und Fertigung von Bauteilen aus Faser-Kusntstoff-Verbunden.
Darüber hinaus wurden die Grundlagen für die methodische Entwicklung von Bauteilen in Multi-Material-Bauweise gelegt. In dem ein erstes konstruktiven Beziehungsystem aufgebaut wurden, das die Wechselwirkungen und Abhängigkeiten der einstellbaren (Konstruktions-) Parameter, der Produkt bzw. Bauteileigenschaften und der externen Randbedingungen beispielsweise durch verfügbare Fertigungsprozesse qualitativ illustriert.
Die Ergebnisse von MultiMaK dienen als Grundlage für das Forschungsprojekt MultiMaK2 und werden in diesem weiter ausgearbeitet.
Dieses Forschungs- und Entwicklungsvorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Forschungscampus Open Hybrid LabFactory gefördert und vom Projektträger Jülich (ptj) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.
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