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aktuelle Projekte
NATUR - Nachhaltige Leichtbausturkturen mit Duromer Materialien für eine umweltfreundliche Luftfahrt
Luftfahrtforschung und - technologie (LuFo VI-3)
Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK (Förderkz.: 20W2207D)
Projektträger: Luftfahrtforschung des DLR e.V.
Projektpartner: Airbus Aerostructures GmbH, Airbus Operations GmbH, Premiun Aerotec, Ostsestaal GmbH & Co. KG, Fraunhofer Institut IGCV und ICT und IFAM
Laufzeit: 10.2023 - 12.2026
Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden innovative Fügetechnologien für hybride Leichtbaustrukturen in der Luftfahrt untersucht. Im Fokus steht die Entwicklung und Bewertung stoffschlüssiger Verbindungen zwischen unterschiedlichen Werkstoffsystemen, um robuste, leistungsfähige und ressourceneffiziente Strukturen realisieren zu können. Zunächst werden hybride Fügungen auf Probenebene hergestellt und geprüft. Dabei werden in einem systematischen Screening zentrale Prozesseinflussgrößen identifiziert und deren Auswirkungen auf die Qualität der Verbindung untersucht. Anschließend erfolgt eine gezielte Optimierung ausgewählter Prozessparameter, um die Fügeeigenschaften im Hinblick auf definierte Zielgrößen weiter zu verbessern. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wird die Technologie schrittweise vom Probenmaßstab auf bauteilähnliche Strukturen übertragen. Ein wesentlicher Anwendungsfall sind dabei luftfahrtrelevantes sekundär Strukturbauteile, die mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig an die Flugzeughülle gefügt werden soll. Im Zuge der Skalierung werden insbesondere kritische Strukturdetails untersucht, bevor die Umsetzung auf eine realitätsnahe Geometrie erfolgt und die Struktur umfassend geprüft wird.
Das Projekt liefert damit wichtige Beiträge zur Prozessauslegung, zur Bewertung der Fügezoneneigenschaften sowie zur Übertragbarkeit moderner Fügeverfahren auf komplexe Bauteilstrukturen im Luftfahrtbereich.
Doktorand
Faserverbundkunststofftechnologie
- Telefon: +49 821 598 69204
E-Mail: fabian.miller@uni-auni-a.de ()
FORinFPRO - Intelligente Fertigungsprozesse & Closed- Loop-Produktion
Förderprogramm „Hochtechnologien für das 21. Jahrhundert"
Gefördert durch: bayrische Forschungsstiftung (Förderkz.: AZ-1596-23)
Projektpartner: 5 Lehrstühle der Universität Augsburg sowie diverse Forschungseinrichtungen und Industriepartner
Laufzeit: 03.2024 - 02.2027
Im Projekt wird ein dynamischer Ultraschallschweißprozess für hybride Leichtbaustrukturen systematisch untersucht, um die Grundlage für eine robuste Prozessführung und eine spätere automatisierte Regelung zu schaffen. Dazu werden relevante Prozesseinflussgrößen wie Schweißparameter, roboterspezifische Effekte, bauteilbedingte Einflüsse sowie äußere Bedingungen (z. B. Klima) erfasst, bewertet und auf wesentliche Parameter reduziert. Auf Basis der gewonnenen Prozessdaten wird ein parametrierbares mathematisches Modell entwickelt, das als Grundlage für die Ableitung und Implementierung einer Prozessregelung dient. Zur Validierung werden Versuche auf Couponlevel durchgeführt, wobei Proben mit gezielten Geometrieabweichungen (z. B. Dickenübergänge) eingesetzt werden, um realistische Fertigungseinflüsse und Defekte zu simulieren. Die dabei generierten Datensätze dienen der Bewertung und Optimierung des entwickelten Reglers.
Als exemplarischer Anwendungsfall wird ein Erlanger Träger betrachtet, dessen äußere Schale aus recyceltem thermoplastischem CFK-Material und die innenliegende Struktur aus spritzgegossenem Thermoplast gefertigt wird. Diese Baugruppe wird anschließend mittels Ultraschallschweißen mit einer duroplastischen Bodenplatte gefügt. Damit werden sowohl materialseitige als auch prozesstechnische Herausforderungen hybrider Werkstoffkombinationen adressiert.
Als exemplarischer Anwendungsfall wird ein Erlanger Träger betrachtet, dessen äußere Schale aus recyceltem thermoplastischem CFK-Material und die innenliegende Struktur aus spritzgegossenem Thermoplast gefertigt wird. Diese Baugruppe wird anschließend mittels Ultraschallschweißen mit einer duroplastischen Bodenplatte gefügt. Damit werden sowohl materialseitige als auch prozesstechnische Herausforderungen hybrider Werkstoffkombinationen adressiert.
Doktorand
Faserverbundkunststofftechnologie
- Telefon: +49 821 598 69204
E-Mail: s.alantor@uni-auni-a.de ()
abgeschlossene Projekte
HyBDTT - Entwicklung und Fertigung einer Hybriden Duromer/Thermoplast CFK Tankstruktur für Microlauncher
Bayerisches Raumfahrt - Forschunsprogramm (RaFo-Bayern)
Gefördert durch: ayrisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie STMWI (Förderkz.: MRF-2107-0026)
Projektträger: IABG
Projektpartner: DLR e.V - ZLP; RFA - Rocket Factory Augsburg AG
Laufzeit: 01.2022 - 06.2025
Das Forschungsvorhaben umfasst die Entwicklung und Fertigung einer hybriden Tankstruktur für Microlauncher. Der Arbeitsschwerpunkt des Lehrstuhles liegt hierbei in der Charakterisierung jener hybrider Tankstrukturen. Hierzu soll die Entwicklung und Umsetzung einer stoffschlüssig gefügten Faserverbund-Tankstruktur für einen Microlauncher bestehend aus unterschiedlichen Matrixwerkstoffen voran-getrieben werden. Die Entwicklung geschieht unter anderem im Hinblick auf eine industrielle An-wendung der Technologie, wobei als Werkstoffe insbesondere faserverstärkte Thermoplaste und faserverstärkte Duromere zum Einsatz kommen um die werkstoffspezifischen Vorteile im Hinblick auf Leichtbau, Fertigung und Ressourceneffizienz ausnutzen zu können.
Doktorand
Faserverbundkunststofftechnologie
- Telefon: +49 821 598-69203
E-Mail: niklas.chaloupka@mrm.uni-augsburgmrm.uni-augsburg.de ()