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Cluster Neue Werkstoffe vernetzt. innovativ. erfolgreich.

Date post:10-Mar-2016
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  • ClusterNeue Werkstoffe

    Cluster Neue Werkstoffevernetzt. innovativ. erfolgreich.

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  • 2Cluster Neue Werkstoffe Technologien fr Innovationen. Wie bringt man Innovationen mit neuen Materialien in ein Produkt? Diese Frage ist von herausragender Bedeutung fr die Arbeit des Clusters Neue Werkstoffe.

    Die Antwort: Kompetenzen sichtbar machen, Akteure aus unterschiedlichen Branchen zusammenfhren, Wertschpfungsketten schlieen. Das Ergebnis: Erfolg.

    Rund 8.000 Nutzer der Cluster-Plattformen, rund 500 Cluster-Akteure, 36 Cluster-Partner, 23 Projekte mit 97 Projektpartnern und ber 100 Veranstaltungen stehen fr ein lebendiges und erfolgreiches Netzwerk.

    Die sich hieraus ergebenden branchen-, technologie- und netzwerkbergreifenden Kooperationen zeigen den Charakter der Neuen Werkstoffe als Schrittmacher fr Innovationen in einer Reihe von Schlsselbranchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, dem Anlagen- und Maschinenbau, der Architektur oder der Energietechnik.

    Die folgenden Erfolgsbeispiele aus den Bereichen Clusterprojekte, inhaltliche Arbeit und Marketing stehen fr zukunftsfhige Cluster-Strategien zur Identifikation und Verdichtung von Inhalten und Akteuren ber Branchen und Technologien hinweg.

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  • Inhaltsverzeichnis

    Cluster Neue Werkstoffe

    Technologien fr Innovationen 2

    Hochwertige Spritzgussteile

    fr das Automobil-Interieur 4

    Groserientaugliche Herstellung von

    Faserverbundwerkstoffen 5

    Sprhgefriergetrocknete Granulate

    fr die Hochleistungs-Keramik 6

    Wenn Netzwerken zum Erfolgsfaktor wird 7

    Cluster-Kreis: Experten im Dialog 8

    Kunststoffvisionen erfolgreich vernetzt 9

    Faserverbundwerkstoffe

    eine Technologie mit Zukunft 10

    Multifunktionale Werkstoffe aus Glas

    fr die Gebudetechnik 11

    Bayerischer Werkstoffabend

    Forschung zum Anfassen 12

    Kupfergestricke fr die Chemie,

    Pharmazie und Energietechnik 13

    Von textilen Bekleidungsaccessoires

    zu textilarmierten Beton 14

    3

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  • 4Hochwertige Spritzgussteile fr das Automobil-Interieur. Hochwertiges Automobil-Interieur ist die Zielanwendung einer innovativen Material-Verfahrens-Kombination zur Herstellung von Kunststoffbauteilen mit geschumten Werkstoffstrukturen. Der Name des vom Bayerischen Wirtschaftsministerium im Rahmen des Cluster-Projektfonds Bayern mit ca. 1.4 Mio. untersttzten Frderprojektes: Hotmold for elastic foams.

    Im Mittelpunkt des Kooperationsprojektes steht eine Mittelarmlehne im Automobil als Demonstra-torbauteil. Durch die neue Produktionstechnologie soll der derzeitige vierteilige Aufbau der Armleh-ne zuknftig durch einen zweiteiligen Schalenaufbau ersetzt werden. Der Einsatz neuer thermo-plastischer Elastomerwerkstoffe und variothermer Werkzeugtechnologie fr das Spritzgieen extrem leichter Schume wird unter der Betrachtung der gesamten Prozesskette erforscht von der Materialentwicklung ber die Prozessfhrung bis hin zur Bauteilqualifizierung. Mit Unterstt-zung des Clusters Neue Werkstoffe konnte ein bayerisches Projektkonsortium gebildet werden, das smtliche Bereiche fr die Herstellung hochwertiger Spritzgussteile fr Automotive-Interieur-Anwendungen abdeckt.

    An der Entwicklung dieser neuen Technologie zur Herstellung kostengnstiger, leichter Bauteile mit hochwertiger Soft-Touch-Oberflche aus thermoplastischen Elastomerwerkstoffen arbeiten folgende Projektpartner: Magna Intier Automotive Eybl Interiors GmbH, Straubing, Hofmann Innovation Group GmbH, Lichtenfels, PTS Plastic Technologie Service, Aldeshofen, RF Plast GmbH, Gunzen-hausen, INNOWEP Measuring and Testing GmbH, Wrzburg und die Plasma Parylene Systems GmbH, Rosenheim, gemeinsam mit der Neue Materialien Bayreuth GmbH.

    Fr die Durchfhrung des Projektes wurde bei der Neue Materialien Bayreuth GmbH aus Mitteln des Konjunkturpakets II des Bundes sowie aus Mitteln des Freistaates Bayern eine neue 2K-Spritz-giemaschine mit einer Zuhaltekraft von ca. 450 Tonnen und Wendeplattentechnologie ange-schafft.

    Automobil-Interieur Innovationsfeld fr die Spritzgusstechnologie

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  • 5Groserientaugliche Herstellung von Faserverbundwerkstoffen. Bauteile aus carbonfaserverstrkten Kunststoffen kommen immer hufiger zum Einsatz. Insbesondere bei der Elektro mobilitt wird ihnen aufgrund ihres hohen Leichtbaupotenzials eine besondere Rolle zugesprochen. Allerdings sind groserientaugliche Herstellungsverfahren heute noch Mangelware. Werkstoffe dieser Art werden aktuell vorwiegend im Rennsport und in der Luft- und Raumfahrt ein-gesetzt.

    Hier setzt ein von der Bayerischen Staatsregierung im Rahmen des Cluster-Projektfonds mit rund 900.000 gefrdertes Vorhaben an. Ziel von CFK-Groserie ist die Entwicklung eines Fertigungs-verfahrens zur Serienfertigung von Hochleistungswerkstoffverbunden aus Carbon fasern und Kunststoff fr den Automobilbau. Der Schlssel zum Erfolg liegt in der Entwicklung eines Hybrid-Verfahrens aus Thermoplast-Umformen und Spritzguss in einer Prozess-Sequenz mit sehr kurzen Zykluszeiten.

    Mit umfassender Netzwerkarbeit untersttzte der Cluster Neue Werkstoffe die Projektfindung von der Konsortialbildung ber Projektfindungstreffen bis hin zur Frderung. Seit 2010 forschen die Unternehmen Jacob Composite GmbH, Wilhelmsdorf, die LIBA Maschinenfabrik GmbH, Naila und die Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG, Dietfurt, gemeinsam mit dem Lehrstuhl fr Kunststofftechnik der Universitt Erlangen-Nrnberg und der Neue Materialien Frth GmbH an der Verwirklichung der Idee, Faserverbundwerkstoffe fit fr die Groserie zu machen.

    textile Halbzeuge Schlsselkomponenten fr

    Hochleistungs-Verbundwerkstoffe

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  • 6Sprhgefriergetrocknete Granulate fr die Hochleistungs-Keramik. Die industrielle Herstellung von keramischen Granulaten erfolgt heute durch Sprhtrocknung. Bei diesem thermischen Ver fahren das sich nur bei groen Mengen lohnt bilden sich harte Granu-late, die in den spteren Keramikbauteilen hufig zu Fehlern und somit zu Ausschssen fhren.

    Ein Trend bei Hightech-Keramiken ist die Zunahme von kleinen Produktionseinheiten mit hoher Wertschpfung. Genau hier setzt die Idee von Prof. Thomas Frey von der Fakultt fr Werkstoff-technik der Georg-Simon-Ohm-Hochschule, Nrnberg, und Dr. Ralf Girmscheid von der Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH, einem Unternehmen der Rauschert Gruppe, an. Seit etwa zehn Jahren experimentiert die Forschergruppe der Hochschule mit der Gefriertrocknung von keramischem Schlicker. Das wssrige Ausgangsmaterial wird hierbei mit flssigem Stickstoff schockgefrostet. Im anschlieenden Gefriertrocknungsprozess erfolgt der Entzug des Wassers. Mit den so hergestellten Pulvern lassen sich herausragende Bauteileigenschaften erzielen.

    Der Nachteil: diese Pulver fhren zu einer extremen Staubentwicklung und besitzen schlechte Flieeigenschaften, die ihren industriellen Einsatz verhindern. Formuliertes Ziel war es, gefrier-getrocknetes Keramikgranulat industriell herzustellen. Sowohl Prof. Thomas Frey als auch Dr. Ralf Girmscheid beide fasziniert von der Idee stellten sich der Herausforderung und banden den Cluster Neue Werkstoffe in die Projektfindung ein. Nach der Identifizierung geeigneter Partner ent-lang der Wertschpfungskette wurde ein Frderantrag im Programm Neue Werkstoffe in Bayern des Bayerischen Staatsministeriums fr Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie gestellt und bewilligt. Seit 2011 forscht nun ein Konsortium, bestehend aus der Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH, der Rauschert Steinbach GmbH, der Dorst Technologies GmbH & Co. KG, Kochel am See, dem Zentrum fr Werkstoffanalytik GmbH, Lauf, der Oerlikon Heberlein Temco Wattwil AG, Wattwil/CH, und der Fakultt Werkstofftechnik der Georg-Simon-Ohm-Hochschule, Nrnberg an der Sprhgefriertrocknung von Granulaten fr die Herstellung von Keramik. Das gefrderte Projekt hat ein Gesamtvolumen von knapp zwei Millionen Euro.

    Innovationen fr die Hochleistungskeramik

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  • 7Wenn Netzwerken zum Erfolgsfaktor wird. Um neue Ideen in Produkte umzu-setzen werden immer hufiger zur Ergnzung der eigenen Kernkompetenzen komplementre Fertigkeiten bentigt. Die Mitarbeit in Netzwerken ermglicht hier gewnschte Partner zielgerichtet zu finden.

    Dass hier groer Nutzen aus dem Netzwerk des Clusters Neue Werkstoffe generiert werden kann, zeigt das Beispiel der CG TEC GmbH aus Spalt, Hersteller von CFK- und GFK-Glasfaser-Stben, Rundprofilen und Platten und erster Cluster-Partner des Clusters Neue Werkstoffe. Eine Fragestel-lung bei der CG TEC GmbH ergab sich aus der Bildung von strenden Pinholes auf CFK-Stben. Mit der Untersttzung des Cluster-Managements war es mglich, gemeinsam und zielgerichtet nach Lsungsgebern zu suchen. Da es sich hierbei um eine Fragestellung aus dem Bereich der Oberflchentechnologie handelte, war es naheliegend Experten aus der Wissenschaft ins Spiel zu bringen um schnell sowie unkompliziert den richtigen Kontakt zu vermitteln. Das Ergebnis: die Pinhole-Bildung konnte zeitnah erfolgreich beseitigt werden.

    In gleicher Weise lassen sich so auch Konsortien fr gefrderte Projekte zielgerichtet zusammen-stellen und organisieren. Ein Beispiel: das Projekt gedmpfter Baugertestiel. Aus dem Akteurs-kreis des Clusters Neue Werkstoffe wurde hier die Frage nach den Mglichkeiten einer Dmpfung von Baugerten an das Cluster-Management herangetragen. Bei der Diskussion dieser Problem-stellung entstand daraus die Projektidee eines Einsatzes von elastomer-modifiziertem CFK zur Verbesserung des Dmpfungs

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