NaHoPro

Projektbeschreibung

Teilvorhaben 1: Erarbeitung und Umsetzung eines neuartigen Umformprozesses für Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen.

Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard- Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen.

Aufbauend auf einer Entwicklung und Prüfung von Teilstrukturen sowie der Anpassung latent-reaktiver Klebstoffsysteme werden Simulations- und Modellierungstechniken zum Umformen gewickelter Strukturen entstehen. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage der zu untersuchenden Materialsysteme. Nach der Prüfung an umformfähigen, mehrlagigen generischen Teilstrukturen, erfolgt die Entwicklung eines Umformprozesses, welcher vorab gewickelte, runde Profile auf einen definierten rechteckigen Querschnitt umformen können soll. Anschließend werden die Prozessschritte (Wickeln und Umformen) auf zwei Laboranlagen-Module übertragen, mit denen diskontinuierlich Hohlprofile hergestellt werden können. Die Anlagenmodule werden anschließend kombiniert, um eine erste Fertigung im Labormaßstab zu ermöglichen. Nach einer Optimierungsphase und Prüfung der technischen Produkte schließt das Projekt mit der Ausarbeitung von Konzepten für eine Erweiterung des diskontinuierlichen auf ein kontinuierliches Fertigungsverfahren.