Sensorik und Aktorik in Blechen

Funktionsintegration in Sandwichbleche

Zielstellung ist die Entwicklung einer großserienfähigen Technologie zur prozesssicheren, reproduzierbaren Herstellung umgeformter Sandwichbauteile mit einer integrierten Sensor- und Aktorfunktionalität. Der zentrale Lösungsansatz beinhaltet die Integration von flächigen Piezomodulen in Aluminium-Sandwichbleche durch Kleben sowie deren Umformung zu Strukturbauteilen. Durch eine schwimmende Lagerung des Piezomoduls während der Umformung, d. h. die Einbettung eines Piezomoduls zwischen einem Blech und einer Decklage in einen Klebstoff und die Umformung im zähflüssigen Zustand des Klebstoffs, wird eine signifikante Reduzierung der in das Piezomodul eingebrachten Zug- bzw. Druckbeanspruchungen erreicht. Eine im fertiggestellten Bauteil erforderliche steife Anbindung des Piezomoduls an das Blech erfolgt durch die Aushärtung des Klebstoffs nach der Umformoperation.

  • Integration zusätzlicher Funktionalitäten in Bauteile (Sensorik und Aktorik)
    • aktive Schallreduktion
    • Health-Monitoring (Bauteil- und Fügestellenüberwachung)
    • Beeinflussung des Schwingungsverhaltens
  • Leichtbau durch Reduzierung zusätzlicher Bauteile
  • Funktionsintegration bereits bei der Halbzeugherstellung
  • Bauteilauslegung durch numerische Simulation

Prozesskettenentwicklung

  • Marktanalyse
  • Prozesskettenuntersuchung und -optimierung
  • Prozessautomatisierung
  • Planung und technologische Dimensionierung von Werkzeug und Maschine

Entwicklung und Bewertung von Umformstrategien

  • Werkstoffauswahl (Blech, Piezomodul, Klebstoff)   
  • Machbarkeitsstudie
  • Technologieentwicklung
  • Erarbeitung von Verfahrenskennwerten und optimaler Umformstrategien
  • numerische Simulation
  • Prototypenfertigung

Qualitätssicherung

  • Inline-Prozessüberwachung
  • nachträgliche zerstörungsfreie und zerstörende Bauteilprüfung
  • Charakterisierung der Sensor- und Aktorfunktion

Verfügbare Anlagentechnik

  • Hydraulische Tryout-Presse EHP4-1600 mit Mehrpunktziehkissen und High-Speed-Technik (Presskraft 16000 kN, Tischgröße 4000 x 2 500 mm)
  • Multiservopresse MSP4-2000-2.5x1.2-400 (4 Hauptantriebe, max. Pressenkraft 2000 kN, Stößelgeschwindigkeit 280 mm/s, Tischabmessung 2500 x 1200 mm)
  • Hydraulische Doppelständer-Rahmenpresse HD 315 (Presskraft 3150 kN, Tischgröße 800 x 1000 mm)
  • Hydraulische Zweiständerpresse PYZ 250 mit Mehrpunktziehtechnik (Presskraft 2500 kN, Tischgröße 1700 x 1250 mm)
  • Hydraulische C-Gestellpresse CLDZ 250 mit Ziehkissen (Presskraft 2500 kN, Tischgröße 1060 x 780 mm)

Verfügbare Softwaretools

  • Pro
  • ENGINEER
  • CATIA
  • AutoCAD
  • PAM-STAMP
  • DEFORM
  • LS-DYNA
  • AUTOFORM
  • ABAQUS
  • ANSYS

Prüftechnik

  • Strommesssonden bis 1000 kA