Leichtbau

Offenzellulare Metallstrukturen erfüllen die hohen Anforderungen an effiziente Wärmeübertrager- und Filtersysteme. Die freie Gestaltung der Geometrie eröffnet ein extrem breites Feld an Lösungsansätzen. Das Oberflächen-Volumen-Verhältnis kann eingestellt und die aktive Oberfläche kann individuell an den Anwendungsfall angepasst werden. Wir entwickeln für Sie offenzellige Strukturen entsprechend Ihren Anforderungen und übernehmen die Herstellung im Feinguss.

Um die Messungen im Leichtbau für Faserverbund- und Kunststoffe ebenso zuverlässig zu gestalten, wie für metallische Werkstoffe, haben unsere Experten am Fraunhofer IWU eine Sensortechnologie auf der Basis von Formgedächtnislegierungen entwickelt. Sie können große Dehnungen in einer hohen Messempfindlichkeit, ohne auffallende Ermüdung und mit langer Lebensdauer übertragen. Zusätzlich kann die Sensorik beispielsweise in faserverstärkte Kunststoffe integriert werden.

Das in Kooperation mit der Durham University entwickelte Material Proteus basiert auf Vorbildern der Natur und besteht aus einer zellulären, energieabsorbierenden Aluminiumstruktur, die um harte, bewegliche Keramikkugeln geschäumt wird. Trotz der nachgewiesenen Unzerstörbarkeit beispielsweise gegenüber Winkelschleifern oder Bohrern ist das Material sehr leicht. Es wird künftig zur Herstellung von Lösungen im Sicherheitsbereich zur Anwendung kommen.

Wir bieten Ihnen Sandwiches mit Aluminiumdeckblechen und Aluminiumschaumkern als eine rein metallische Lösung, die den gewünschten Anforderungen gerecht wird. Die Aluminiumdeckbleche nehmen angreifende Lasten auf. Der Aluminiumschaumkern ist sehr leicht und hält die Deckbleche zuverlässig auf Abstand. Eine sehr gute Wiederverwertbarkeit, hohe thermische Beständigkeit und erhebliche Verbundfestigkeit sind das Resultat.

Im Verbundprojekt META entwickeln Partner aus Industrie und Forschung innovative metallische Fertigungstechnologien für eine nachhaltige und wirtschaftliche Luftfahrtproduktion. Ziel des Vorhabens ist es, bestehende Prozessketten grundlegend weiterzuentwickeln, Ressourcenverbräuche zu reduzieren und gleichzeitig die industrielle Wettbewerbsfähigkeit deutscher Luftfahrtstandorte zu stärken.

Im Projekt Hybrid-Switch entwickelte das Fraunhofer IWU gemeinsam mit Partnern automatisierte Fertigungsprozesse für hybride Leichtbaustrukturen aus Metall und Faser-Kunststoff-Verbunden. Die innovative Hybrid-Pultrusion ermöglicht stoffschlüssige Verbindungen ohne zusätzliche Fügeschritte – wirtschaftlich, robust und ideal für den Einsatz in Automobil-, Nutzfahrzeug- und Schiffbau.

Simulation eröffnet neue Wege zur effizienten und robusten Auslegung von Pultrusionsprozessen. Von der Faserzuführung über die Imprägnierung bis hin zu Aushärtung und Verzug schafft sie Transparenz, reduziert Trial-and-Error und verkürzt Entwicklungszeiten. Als Fraunhofer IWU begleiten wir Sie dabei mit fundierter Simulationsexpertise und langjähriger Prozesserfahrung.

Mit dem Moving‑Mould‑Verfahren ermöglicht das Fraunhofer IWU die kontinuierliche Fertigung von Voll‑ und Hohlprofilen mit konstantem Radius – bei hoher Wirtschaftlichkeit, minimalem Ausschuss und Faseranteilen bis zu 70 %.

Im Projekt PulPro‑SMC wird eine neuartige Pultrusionstechnologie für den Schienenfahrzeugbau entwickelt. Durch die Kombination von Pultrusion, TowPreg und SMC sowie eine gezielte Gradierung entstehen hochfeste Knotenstrukturen – ganz ohne Klebstoffe – für mehr Zuladung, weniger Energieverbrauch und eine wirtschaftliche Serienfertigung.

Die Forschungsschwerpunkte des Fraunhofer IWU liegen in der Weiterentwicklung der Verfahrenskombination aus Innenhochdruck-Umformung und Spritzgießen bei der Herstellung rohrbasierter Hybridbauteile. Eine erste Weiterentwicklung besteht im Ersatz des flüssigen Wirkmediums durch ein gasförmiges Wirkmedium. Dadurch verbessert sich die Robustheit des Prozesses, da der Kunststoff empfindlich auf Feuchtigkeit reagiert.