Forschungsprojekt TightHybrid - Mediendichte Kunststoff-Metall-Hybridverbunde

Hinter TightHybrid steht die Frage, wie sich Hybridbauteile aus spritzgegossenem Kunststoff und Metall so herstellen lassen, dass sie unter mechanischen und thermischen Lasten mediendicht bleiben. SimpaTec unterstützt die Projektpartner in dem Projekt mit Spritzguss- und Struktursimulationen.
 
TightHybrid ist ein von Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Forschungsprojekt. Neben SimpaTec sind die Universität Kassel und WTL Formenbau GmbH als Verbundpartner am Projekt beteiligt. Das Projekt ist Teil der Werkstoffplattform „Hybride Materialien – Neue Möglichkeiten, Neue Marktpotenziale“ (HyMat) des BMBF. Das Ziel des Projekts ist die Untersuchung der Mediendichtigkeit von Hybridbauteilen, die aus einer Kombination von spritzgegossenem Kunststoff und Metall bestehen. Die Bauteile werden während der Untersuchung thermisch und mechanisch belastet. Dabei geht es um Bauteile, die ausschließlich durch die während des Spitzgussprozesses entstandene Haftung zwischen Metall und Kunststoff verbunden sind, ohne zusätzliche Verschraubung oder Zuhilfenahme von Dichtungen.

Die Rolle der SimpaTec in dem Projekt ist die Begleitung der durch die Projektpartner durchgeführten experimentelle Untersuchungen mit Simulationen. Das umfasst zuerst Prozesssimulationen des Spritzgussprozesses von Testcoupons und Demonstrator-Bauteilen mit Moldex3D. Ziele dabei sind Untersuchungen zu der Herstellbarkeit und die Optimierung der Prozessparameter. Zusätzlich wird die Belastung und Verformung in der Metallkomponente des Demonstrators während des Prozesses untersucht durch Struktursimulationen mit dem Struktursolver Marc. Außerdem werden diverse weitere Struktursimulationen durchgeführt, die die geplanten Experimente auf Haftung zwischen den Komponenten der Hybrid-Bauteile (Testcoupons und Demonstrator) begleiten und reproduzieren. Dafür wird ebenfalls Marc benutzt in Kombination mit Digimat für die Kopplung der Moldex3D Ergebnisse (z.B. Faser-Orientierungen) mit einem micromechanischen Materialmodell. Ein weiterer Aspekt ist außerdem die Entwicklung der, für die zuvor beschriebenen Simulationen notwendige, Materialmodelle für die Kunststoffkomponente – das umfasst sowohl die rheologische Modelle für die Prozesssimulation wie auch die thermomechanischen Modelle für die Struktursimulationen.

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