CHIMERA

Funktionalisierung von laserstrukturierten Faser-Kunststoff-Verbunden durch Thermisches Spritzen (CHIMERA)

CHIMERA vereint die Stärken des Metalls mit dem Leichtbaupotenzial des FKV in einer hochflexiblen Fertigungsstrecke.
 

Motivation: Hybridmaterialien mit mehreren Funktionen

Moderne Anwendungen funktionsintegrierter Bauteile gehen mit neuen Anforderungen an Materialien und Fertigung einher. Im Bereich zukunftsträchtiger Mobilitäts- und Verkehrskonzepte müssen beispielsweise verschiedene Eigenschaften wie geringes Gewicht, Langzeitbeständigkeit und elektromagnetische Abschirmung gleichzeitig erfüllt werden. Eine Lösung für dieses Beispiel bieten Bauteile aus Kunststoff, welche mit Fasern verstärkt und metallisch beschichtet werden.


Ziele und Vorgehen

Im Projekt CHIMERA wird die Funktionalisierung von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff durch metallische Schichten weiterentwickelt. Durch die Kombination zweier Teilprozesse, dem Laserstrukturieren und dem thermischen Spritzen, sollen gewichtsreduzierte Metall-Faserverbund-Hybride mit optimierter Verbundfestigkeit und Langzeitbeständigkeit hergestellt werden. Demonstrator im Projekt ist ein Gehäusebauteil zur elektromagnetischen Abschirmung. Das Langzeitverhalten der Hybridmaterialien wird auf Computermodellen basierend prognostiziert und diese Prognose den über einen langen Zeitraum unter realen Einsatzbedingungen ermittelten Daten angenähert. So entsteht eine digitaler Prüfstand, welcher in der Lage ist eine Langzeit-Prognose zu erstellen.


Innovationen und Perspektiven

Das Projektvorhaben bietet eine hochflexible Prozesskette um kunststoffbasierte Bauteile flächig oder lokal mit typischen Eigenschaften von Metallen zu versehen und so einen funktionellen Mehrwert bei minimalem Zusatzgewicht der Bauteile zu generieren. Die Marktfähigkeit von Hybridwerkstoffen und damit verbundener Fertigungsverfahren kann dadurch signifikant erhöht werden.