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Felgen mit Korsett sind denen aus Alu überlegen

Leichte Sicherheitsbauteile: Faserverstärkte Kunststoffe sehr schadenstolerant
Felgen mit Korsett sind denen aus Alu überlegen

Diese Felge aus faserverstärktem Kunststoff ist besonders leicht und stabil. Fraunhofer-Forscher suchen für ihren Prototyp noch einen HerstellerBild: Fraunhofer LBF
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Der faserverstärkte Verbundwerkstoff SMC (Sheet Moulding Compound) ist Metall in mehreren Punkten überlegen: Er ist nicht nur leichter, sondern glänzt auch durch seine gewichtsbezogene Festigkeit. Ein weiterer Vorteil: Bei mittleren bis hohen Stückzahlen lässt er sich kostengünstig produzieren.

Zu diesem Ergebnis kamen Forscher des Projekts »Hochfeste Kunststoffstrukturen, welches die Grundlagen für die Fertigung leichter und dennoch sicherer und zuverlässiger Bauteile legte. Beteiligt war neben fünf weiteren Fraunhofer-Instituten das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt.

„Ziel war es, sowohl die Voraussetzungen als auch die Werkzeuge für eine betriebssichere Auslegung von extrem leichten Sicherheitsbauteilen aus SMC-Material für die nachhaltige Nutzung in mittleren bis großen Stückzahlen zu ermöglichen“, erläutert Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Andreas Büter. Bisher wurde der hauptsächlich aus anorganischen Bestandteilen bestehende SMC nur für Sekundärbauteile im Bereich der Verkleidung, etwa für Motorhauben und Heckklappen oder Türen verwendet. „Unser Projekt sollte klären, ob sich SMC auch für sicherheitsrelevante Primärbauteile wie Autoräder eignet“, erläutert Büter: „Auf unseren Prüfständen haben wir zum Beispiel simuliert, wie sich die Räder und Achsen eines Autos auf einer Rüttelstrecke, beim Geradeaus- oder Rückwärtsfahren verhalten, und wie lange die Bauteile das aushalten.“ Nach drei Jahren Forschungsarbeiten können die Wissenschaftler nun die Ergebnisse präsentieren. Eine wichtige Erkenntnis aus dem Projekt: „Richtig verarbeitet, sind faserverstärkte Kunststoffe sehr schadenstolerant und bei Fahrzeugrädern Aluminium deutlich überlegen“, betonte Büter beim Abschluss des Projekts.
Nun würden die Forscher gerne zusammen mit der Industrie ein einsatzfähiges Rad kreieren, das auf dem entwickelten Prototypen basiert und hohen Belastungen standhält. Es soll über eine lokale Endlosfaserverstärkung verfügen. „Das wäre dann so etwas wie ein stützendes Korsett für die Felge“, beschreibt der Projektleiter die Visionen der Forscher.
Weitere Informationen: Fraunhofer-LBF
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