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Carbonfaserverstärkte Kunststoffe in Großserie produzieren

MAI Projekte

Der MAI Carbon Cluster im deutschen Städtedreieck München, Augsburg, Ingolstadt verfolgt das Ziel, die CFK-Technologie bis 2020 zur Großserienfähigkeit zu führen. Um dieses Ziel zu erreichen, sind Sprunginnovationen entlang des kompletten Bauteil-Lebenszyklus erforderlich, d.h. ausgehend vom Faser- und Matrixmaterial über die Fertigung der Bauteile und Produktsysteme bis hin zu schlüssigen Recyclingkonzepten.

Im Cluster bündeln die Partner ihr Wissen, um die Technologieführerschaft beim Einsatz von CFK-Bauteilen in der Massenproduktion auszubauen und Deutschland im Bereich Faserverbundtechnik zum weltweiten Vorreiter zu machen. Die intensive Zusammenarbeit namhafter deutscher Großunternehmen und Technologieführer der Anwendungsbranchen Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Maschinen- und Anlagenbau sowie Faser- und Halbzeughersteller macht den Spitzencluster MAI Carbon einzigartig.

Projektvolumen: 2,5 MEUR
Laufzeit: 01.11.2014 – 31.10.2017

Projektpartner:
  • Automation W+R GmbH
  • BMW AG
  • Dassault Systèmes Deutschland GmbH
  • SGL Carbon GmbH
  • TU München
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
Ziel:
Übergeordnetes Ziel des Projektes MAI Form ist die Verbesserung der Prognosefähigkeit für Umformprozesse von Verbundwerkstoffen mit thermoviskosen Eigenschaften in automobilen Großserienanwendungen. Mithilfe dieser verbesserten Vorhersagbarkeit von Fertigungsprozessen lassen sich Herstellungs- und Entwicklungskosten einsparen sowie robuste Fertigungsprozesse entwickeln. Dieses Ziel soll durch die Erarbeitung von verbesserten Charakterisierungs-, Simulations- und Validierungsmethoden im Projekt MAI Form erarbeitet werden.

www.carbon-composites.eu/mai-form
Projektvolumen: 1,3 MEUR
Laufzeit: 01.10.2014 – 31.03.2017

Projektpartner:
  • Apparatebau Gauting GmbH
  • Technische Universität München, Lehrstuhl für Carbon Composites
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
Ziel:
Im Rahmen des Forschungsprojektes MAI Tank sollen nun neuartige Drucktanks aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und untersucht werden. Dabei steht der effiziente Herstellungsprozess mit Faser-Thermoplast-Verbunden im Fokus der Arbeiten. Der Ansatz der sequenziellen Bauweise von Drucktanks, der in dem Projekt StorHy bereits untersucht wurde, wird in diesem Projekt teilweise aufgegriffen und weiterentwickelt. Neu ist dabei insbesondere der Einsatz eines Schleuderprozesses zur Herstellung eines Typ 5 Tanks. Im Vergleich zu bisher am Markt verfügbaren Drucktanks kann damit zum einen das Herstellverfahren effizienter und zum anderen kann der Einsatzbereich aufgrund eines modularen Aufbaus des Behälters vergrößert werden. Ein weiterer Vorteil des neuen Fertigungsverfahrens liegt darin, dass die erforderliche Abdichtungsschicht in einem Arbeitsschritt mit dem Zylinderrohrlaminat verbindbar ist.

www.carbon-composites.eu/mai-tank
Projektvolumen: 1,5 MEUR
Laufzeit: 01.11.2014 – 30.04.2016

Projektpartner:
  • BMW AG
  • C-CON GmbH
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
Ziel:
In dem Vorhaben MAI AutoPreg soll der CPP-Prozess (Carbon Preimpregnated Pressforming) systematisch weiterentwickelt und die eingesetzten Materialien sowie Technologien aufeinander angepasst werden, um die erforderliche Technologiereife zur Industrialisierung zu schaffen. Im Fokus der Entwicklungsarbeiten stehen dabei die Entwicklung einer auf das Wickelverfahren angepassten Tränkeinheit, die Entwicklung eines neuen Matrixmaterials, die Entwicklung einer durchgängigen Anlagentechnik einschließlich angepasster Automatisierungstechnik sowie die Entwicklung eines geeigneten „Handlingsystems“. Die technische Machbarkeit soll über die reale Umsetzung erprobt und weitere Vorteile im Hinblick auf Umformbarkeit und Verschnittreduktion untersucht werden.

www.carbon-composites.eu/mai-autopreg
Projektvolumen: 2,8 MEUR
Laufzeit: 01.02.
2013 – 31.01.2016

Projektpartner:
  • Airbus Group Innovations
  • Audi AG
  • BMW AG
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
  • Universität der Bundeswehr München
Ziel:
Entwicklung von einfach und preisgünstig herstellbaren Lasteinleitungsbereichen, die funktionell der aufwendigen Variante ebenbürtig sind. Um Lasteinleitungsbereiche effektiver gestalten zu können, müssen zunächst die dort wirkenden Mechanismen zur Lastübertragung besser verstanden werden. Zu diesem Zweck werden Versuche und Berechnungen durchgeführt.

www.carbon-composites.eu/mai-last
Projektvolumen: 3,5 MEUR
Laufzeit: 01.01.2013 – 31.12.2015

Projektpartner:
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
  • Audi AG
  • Krauss-Maffei Technologies GmbH
  • Siemens AG
Ziel:
Im Rahmen des Vorhabens soll eine neuartige Preformtechnologie entwickelt werden, die durch innovative Ansätze eine schnelle Herstellung der Preforms direkt aus dem Grundmaterial ermöglicht und nur minimalen Verschnitt erzeugt. Die maßgeschneiderte Anpassung der Prozesstechnologie an das Bauteil soll überdies die Effizienz wesentlich steigern und die Kosten drastisch senken.

www.carbon-composites.eu/mai-pop
Projektvolumen:5,2 MEUR
Laufzeit: 01.07.2012 – 30.06.2015

Projektpartner:
  • TU München – Lehrstuhl für Carbon Composites
  • Airbus Group Innovations
  • Aerostruktur Faserverbundtechnik GmbH
  • Audi AG
  • Automation W+R GmbH
  • BMW AG
  • CADCON Ingenieurgesellschaft mbH & Co. KG
  • Airbus Helicopters Deutschland GmbH
  • ESI Engineering System International GmbH
  • KSB AG
  • Premium Aerotec GmbH
  • Roding Automobile GmbH
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
  • Hochschule für angewandte Wissenschaften Augsburg
  • Fraunhofer ICT-Projektgruppe Funktionsintegrierter Leichtbau
  • Universität der Bundeswehr München
  • TU München – Lehrstuhl für Leichtbau
Ziel:
Das Projekt MAI Design ist entlang der gesamten Design- und Herstellprozesskette von CFK Bauteilen strukturiert. Es soll ein Werkstoff- und Strukturverständnis erarbeitet werden, welches auf den optimalen Einsatz des Werkstoffs im Hinblick auf die Anwendung ausgerichtet ist. Die Forschungen werden auf breiter Basis von Partnern aus Automobil- und Luftfahrtindustrie, Maschinenbau, Ingenieursdienstleistern, Softwarefirmen und Forschungseinrichtungen gemeinsam durchgeführt und die Ergebnisse werden nachhaltig durch die Gründung eines Engineering Zentrums, in dem Aus- und Weiterbildungslehrgänge, Workshops, Seminare sowie Summer-Schools angeboten werden, in der MAI-Region verankert.

www.carbon-composites.eu/mai-design
Projektvolumen: 9,6 MEUR
Laufzeit: 01.07.2012– 30.06.2015

Projektpartner:
  • Audi AG
  • BASF SE
  • BMW AG
  • Siemens AG
  • SGL Carbon GmbH
  • Airbus Group Innovations
  • Thermoplast Composite GmbH
  • Airbus Helicopters Deutschland GmbH
  • Premium Aerotec GmbH
  • KUKA Systems GmbH
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
  • Universität Augsburg
  • TU München – Lehrstuhl für Carbon Composites
  • Fraunhofer ICT Projektgruppe Funktionsintegrierter Leichtbau
  • Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.
  • TEC-KNIT CreativCenter für technische Textilien GmbH
  • Krauss-Maffei Technologies GmbH
Ziel:
Ziel des Vorhabens MAI Plast ist die Entwicklung einer durchgängigen Prozesskette zur Herstellung von FVK mit thermoplastischem Matrixmaterial, die für Großserienanwendungen geeignet sind. Dazu sollen geeignete Werkstoffe bzw. Werkstoffkombinationen identifiziert sowie effiziente Herstellungsprozesse entwickelt werden. Basierend auf den Anforderungen der Endanwender werden durch die Projektpartner geeignete Materialien (Faser, Matrix) weiterentwickelt, kombiniert und charakterisiert. Die Materialkombinationen bilden die Basis für die Entwicklung neuer Prozesse. Dabei werden verschiedene Technologien zur direkten Bauteilerzeugung und zur Bauteilherstellung aus Halbzeugen betrachtet.

www.carbon-composites.eu/mai-plast
Projektvolumen: 3,2 MEUR
Laufzeit: 01.07.2012 bis 30.06.2015

Projektpartner:
  • bifa Umweltinstitut GmbH
  • Audi AG
  • BMW AG
  • Neenah Gessner GmbH
  • Fraunhofer Institut für Bauphysik
  • SGL Carbon GmbH
  • Siemens AG
  • Voith Composites GmbH & Co. KG
Ziel:
Ziel des Leitprojekts MAI Recycling ist es daher, eine durchgehende Recycling-Prozesskette ausgehend vom Produktionsausschuss bzw. von Mischmaterialien bis hin zur aufbereiteten Carbonfaser, die für die Weiterverwendung in unterschiedlichen Produkten geeignet ist, aufzubauen. Dazu sollen im Rahmen des Vorhabens verschiedene Verfahren, wie beispielsweise die Aufspaltung bei hohen Temperaturen (Pyrolyse) als mögliche Recyclingverfahren eingesetzt, näher untersucht und optimiert werden. Anschließend wird die recycelte C-Faser hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften untersucht, klassifiziert und aufbereitet, wofür Methoden zur Qualitätssicherung innerhalb des Vorhabens entwickelt werden. Für die recycelten Carbonfasern gilt es, Anwendungen in Produkten zu realisieren die sowohl eine hohe ökologische als auch ökonomische Wertschöpfung erbringen. Das Vorhaben trägt damit wesentlich dazu bei, die Qualität der Recyclingprodukte zu verbessern und langfristig Recycling-Prozesse zu industrialisieren.

www.carbon-composites.eu/mai-recycling
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