Bayerischer Forschungsverbund CFK/Metall-Mischbauweisen im Maschinen- & Anlagenbau – FORCiM3A

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) spielen durch ihr hervorragendes Eigenschaftsprofil in der Luft- und Raumfahrt seit Jahren eine wichtige Rolle, im Automobilbau stehen sie an der Schwelle zur Umsetzung in Produkten in größeren Stückzahlen. Der Maschinenbau – eine Branche von zentraler Wichtigkeit in Deutschland und Bayern – bietet mit seinen Anforderungen an Präzision und Geschwindigkeit, insbesondere bei hochfrequent oszillierenden Massen, ein großes Potenzial, innovative Weiterentwicklungen durch den Einsatz intelligenter CFK-Bauteile zu ermöglichen. Schlichte Substitution von Metall durch CFK – das hat die Vergangenheit oftmals gezeigt – führt jedoch auch im Maschinenbau nicht zu den erwünschten Erfolgen beim Einsatz von CFK-basierten Bauteilen. Wichtige Punkte sind z. B. die CFK-gerechte Auslegung eines Bauteils, die anforderungsgerechte Gestaltung des Übergangs CFK-Metall im Bauteil oder die Beständigkeit gegen betriebsbedingte äußere Einflüsse (Temperatur, aggressive Medien, häufige Lastwechsel). In dem Verbund FORCiM3A sollen daher verschiedene Demonstrator-Bauteile beim Durchlaufen des folgenden Parcours erstellt werden: Hybrid-Bauweisenkonzept, Auslegung & Berechnung, Material- und Prozesstechnologien, Werkstoffeigenschaften, Herstellung der Demonstrator-Bauteile, Test der Demobauteile, Validierung und Bewertung. Dieser Weg wird durch die sieben Teilprojekte des Verbunds abgebildet. Die Bauteile (Welle, Kupplung, Trägerstruktur und Federelement) werden die sieben Teilprojekte nicht alle in derselben Intensität bzw. Entwicklungstiefe durchlaufen. Die Ergebnisse an der Welle werden – soweit sinnvoll und möglich – im Verbund auf die anderen Bauteile übertragen.