Pressemeldung

FlexHyJoin: Neuer Hybridfügeprozess für großserientauglichen Leichtbau

Die EDAG Gruppe hat mit neun europäischen Partnern einen neuen Hybridfügeprozess entwickelt, der die Produktion von Leichtbauteilen für die Automobilindustrie effizienter macht.

Im EU-Forschungsprojekt FlexHyJoin wurden gewichtsoptimierte Verbindungen aus Stahl und thermoplastischen Polymerverbundwerkstoffen in einer vollautomatischen Fertigungszelle hergestellt – ohne dass bei der „Verschmelzung“ der extrem unterschiedlichen Werkstoffe Kleber oder mechanische Fügeelemente verwendet werden.

Die Vorteile dieser Hybridfügetechnologie sind über die Einsparung von Kosten und Fertigungszeit erheblich. Zudem reduzieren leichtere Bauteile in der Automobilindustrie den Kohlendioxidausstoß von Fahrzeugen und wirken sich somit positiv auf die Umwelt aus. In einem Anwendungsdemonstrator wurde ein Gewichtseinsparpotenzial von 40 Prozent gegenüber der Referenzbauweise in Stahl erreicht und zugleich die Großserientauglichkeit der FlexHyJoin-Technologie unter Beweis gestellt. Dabei wurde in der vollautomatischen Fertigungszelle eine Dachversteifung aus kontinuierlich glasfaserverstärktem Polyamid 6 mit metallischen Verbindungselementen gefügt. Die neue Hybrid-Fügetechnologie hat das Potenzial, sich zu einer wichtigen Grundlage für neue Mobilitätskonzepte zu schaffen und beispielsweise die Etablierung des Leichtbaus in der E-Mobilität zu unterstützen.

Wie innovativ der Produktionsprozess in der Praxis ist, zeigt die Produktion des Dachelements in der Fertigungszelle. Im ersten Schritt werden die in einem vorgeschalteten Stanzverfahren umgeformten metallischen Befestigungselemente durch einen Hochgeschwindigkeitslaser vorstrukturiert. Anschließend werden die Metallteile auf das vorgeformte, thermoplastische Organoblech-Profil der Dachversteifung positioniert und mit Hilfe von Laser sowie elektromagnetischer Induktion erwärmt. Durch die Erwärmung des Metalls wird der Polymer-Matrixwerkstoff an der Kontaktstelle schmelzflüssig und fließt infolge des gleichzeitigen Fügedrucks in die laserstrukturierte Metalloberfläche.

Nach dem Abkühlen entsteht eine Hybridstruktur, die auf einer kombinierten form- und stoffschlüssigen Verbindung basiert. Anders als beim Kleben sind bei den eingesetzten Verfahren keine zusätzlichen Fügewerkstoffe oder -elemente notwendig. Die lasttragende Faserstruktur des TP-FKV wird nicht geschädigt, wie dies beim Schrauben, Nieten oder Clinchen der Fall ist.

Die Absicherung der Qualität erfolgt in der Fertigungszelle durch Lock-in-Thermografie, die die Verbindung zerstörungsfrei auf mögliche Fehlstellen untersucht. Nach dem Check ist es möglich, die

Hybridbauteile durch nachgeschaltete Montageschritte in eine übergeordnete Baugruppe zu integrieren. Bedingt durch die metallischen Verbindungselemente kann das Hybridbauteil auch mittels konventioneller Fügemethoden wie Schweißen in den weiteren Linienfertigungsprozess integriert werden.

Als weltweit größter unabhängiger Entwicklungspartner der Automobilindustrie sieht die EDAG Gruppe sehr gute Chancen, die FlexHyJoin-Technologie auch bei Exterieur- und Interieur-Bauteilen als innovative Leichtbaulösung zu nutzen. Weiterhin sind Anwendungen im Produktionsanlagenbau und in der Rohstoff- und Halbzeugindustrie denkbar.


Über die EDAG Group

EDAG ist ein unabhängiger Ingenieurdienstleister für die globale Automobilindustrie. Das Unternehmen bedient führende nationale und internationale Fahrzeughersteller sowie technologisch anspruchsvolle Automobilzulieferer mit einem globalen Netzwerk von rund 60 Standorten in bedeutenden Automobilzentren auf der ganzen Welt.

EDAG bietet komplementäre Ingenieurdienstleistungen in den Segmenten Vehicle Engineering (Fahrzeugentwicklung), Electrics/Electronics (Elektrik/Elektronik) und Production Solutions (Produktionslösungen). Diese umfassende Kompetenz erlaubt es EDAG, ihre Kunden von der ursprünglichen Idee zum Design über die Produktentwicklung und den Prototypenbau bis hin zu schlüsselfertigen Produktionssystemen zu unterstützen. Zudem betreibt das Unternehmen als Technologie- und Innovationsführer Kompetenzzentren für wegweisende Zukunftstechnologien der Automobilbranche: Leichtbau, Elektromobilität, Digitalisierung, integrale Sicherheit sowie neue Produktionstechnologien.

Das Unternehmen erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2018 einen Umsatz von 792 Millionen Euro und ein bereinigtes EBIT von 47,6 Millionen Euro. Zum 31. Dezember 2018 beschäftigte EDAG weltweit 8.641 Mitarbeiter (einschließlich Auszubildenden).

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