JEC World 2019プレビュー：Fraunhofer IPT

Fraunhofer Institutes for Production Technology（IPT、アーヘン、ドイツ、5 / D17）は、業界の14のパートナーと協力して、産業を発展させるためにEU研究プロジェクトComMUnionでFraunhofer Institute for Laser Technology（ILT、アーヘン）と行った作業を強調しています。自動車および航空宇宙用途向けの金属およびポリマーマトリックス複合材料を組み合わせることによる、ハイブリッド軽量設計のプロセスとソリューション。

Fraunhofer IPTによると、新しいハイブリッド製造プロセスは、レーザーテクスチャリングとレーザー支援テープ配置の組み合わせに基づいています。この目的のために、コンポーネントは最初にレーザーを使用して前処理され、特別に開発され、定義された、粗い表面構造を提供します。テクスチャード加工された表面により、後で補強に使用される連続繊維強化熱可塑性軽量材料を鋼部品に直接接着することができます。その場合、接着は機械的であり、追加の前処理手段や、接着剤や接着剤などの追加の接着促進剤は不要です。

予想される荷重に特に適合した熱可塑性繊維強化複合材料で作られた補強材は、テープ配置プロセスを使用してコンポーネントに接合されます。レーザーは、鋼への接合ゾーンで熱可塑性テープを局所的に加熱します。マトリックス材料は溶融し、レーザーテクスチャー加工されたキャビティに流れ込みます。溶融材料が固化した後、一方向繊維が埋め込まれたテープが鋼部品の粗面に付着します。

Fraunhofer IPTによると、これら2つのレーザープロセスを組み合わせることの利点は、コンポーネントの重量を大幅に増やすことなく、コンポーネントの機械的特性を局所的に改善する必要がある場合に明らかになります。 Fraunhofer IPTによると、このプロセスは大量生産に特に適しています。テープを配置した後に材料を固めるために、硬化操作などの追加の後処理ステップが必要ないためです。さらに、正確で局所的な加熱により、2つの材料を接合する際の歪みと残留応力が減少すると言われています。 Fraunhofer ILTで開発されたレーザーテクスチャリングプロセスは、テクスチャが必要な場所の金属表面に再現可能な方法で適用することもできます。さらに、レーザーは工具の摩耗を受けません。

プロセスの実行可能性を証明するために、研究パートナーは、高強度鋼と一方向繊維強化熱可塑性テープで作られた最初のデモンストレーターコンポーネントを完成させました。2人のフラウンホーファー研究者、フラウンホーファーILTのKira van derStraetenとフラウンホーファーIPTのTidoPetersです。は、ComMUnionプロジェクトの一環として、プロセスの組み合わせの機能をテストおよび証明するために、自動車業界向けのボディコンポーネントであるハイブリッド軽量ロッカーパネルを製造しました。このコンポーネントは、フラウンホーファースタンドに展示されます。

ComMUnionプロジェクトは、助成金契約No.680567に基づく欧州連合のHorizo​​n2020 Research and InnovationProgramによって資金提供されています。

ComMUnion研究プロジェクトのヨーロッパのパートナーは次のとおりです。

• スペインのエイメンテクノロジーセンター（コーディネーター）
• Autotech Engineering、AIE、スペインのGestampGroupの一部
• AFPT GmbH、ドイツ
• New Infrared Technologies SL、スペイン
• Tecnatom SA、スペイン
• Motofil Robotics SA、ポルトガル
• Philips Photonics GmbH、ドイツ
• 製造システムおよび自動化研究所（LMS）–ギリシャ、ピレウス大学
• コインブラ大学、ポルトガル
• Missler Software、フランス
• Aciturri Engineering SL、スペイン
• CASP SA、ギリシャ
• Lunovu GmbH、ドイツ
• ESIグループ、フランス