Referenzprojekte

Die Übertragung hoher elektrischer Leistungen ist eine Herausforderung im Rahmen der Umsetzung der Energiewende. Auf diese Weise lassen sich bspw. Ladezeiten von elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen reduzieren. Derzeit eingesetzte manuell geführte Stecker-Buchse-Kontaktierungen sind durch die erforderliche niedrige Bedienkraft begrenzt. Demgegenüber bietet eine Stirnkontaktierung bis zu 20-fach höhere Flächenpressungen und damit das Potenzial für wesentlich höhere übertragbare elektrische Leistungen. Für die Entwicklung einer neuartigen Stirnkontaktierung für die elektrische Energieübertragung im Megawatt-Bereich ist u.a. die Geometrie und Topografie der Kontaktoberflächen von Bedeutung.

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.

Die Herstellung von Metall-Kunststoff-Hybridbauteilen ist immer noch sehr arbeits- und kostenintensiv. Innerhalb des Bundesexzellenzclusters »MERGE« wurde ein einstufiger Prozess entwickelt, der die Herstellung von Hybridkomponenten zu niedrigen Preisen ermöglicht. Das neuartige Konzept kombiniert die Verfahren Tiefziehen und Spritzgießen, wobei eine gleichzeitige Umformung mit der Kunststoffschmelze erfolgt.

Die zunehmenden Anforderungen an das Schneiden von hochfesten Blechwerkstoffen bringen das Scherschneiden an seine Grenzen. Ein frühzeitiger Werkzeugbruch oder ein Ausbrechen der Schneidkanten sind der limitierende Faktor beim Schneiden hochfester Werkstoffe. Neue hocheffiziente Scherschneidverfahren wie das Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden (HGSS) können in der Industrie aufgrund der Grenzen der üblichen Werkzeugwerkstoffe nicht eingesetzt werden. Es besteht ein großer Bedarf, das Problem des vorzeitigen Werkzeugversagens bei anspruchsvollen Schneidprozessen zu lösen. Hauptziel des Projekts war eine signifikante Erhöhung der Werkzeugstandzeit beim Schneiden von hochfesten Werkstoffen (hochfeste Stähle, faserverstärkte Verbundwerkstoffe) und beim HGSS.

Im Verbundprojekt »Papure« vereinen Forschenden aus vier Fraunhofer-Instituten ihre Forschungsexpertise für die Entwicklung eines komplexen Fügeverfahrens, dass die Herstellung von Papierverpackungen ohne stoffliche Verunreinigungen (wie Klebstoff oder Kunststoff) ermöglicht und gleichzeitig die Sicherung der Qualität und Zuverlässigkeit des Prozesses gewährleistet.

Das Fraunhofer-Leitprojekt NeurOSmart adressiert den Bedarf an Industrie-4.0-fähigen Sensorlösungen, insbesondere für die europäische Fabrik- und Logistikautomation und will einen neuen Standard für intelligente hybride Computing-Architekturen in autonomen Maschinen und Transportsystemen setzen. Ziel ist es, die Energieeffizienz der Datenverarbeitung um mindestens zwei Größenordnungen zu steigern und so die Entwicklung neuartiger autonomer Systeme mit bisher unerreichbarer Intelligenz und Energieeffizienz zu ermöglichen.