1 April 2015

ILK-Wissenschaftler entwickeln intelligente Blattfeder

Fraunhofer IPMS und ILK-Wissenschaftler konzipieren adaptive Blattfeder für den Einsatz in kleinen Nutzfahrzeugen

image_newslargeWissenschaftler des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik der Technischen Universität Dresden entwickelten gemeinsam mit Forschern des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme eine adaptive Blattfeder in funktionsintegrierender Mischbauweise. Diese intelligente Blattfeder wurde als Technologiedemonstrator im DFG-Sonderforschungsbereich (SFB) 639 „Textilverstärkte Verbundkomponenten für funktionsintegrierende Mischbauweisen bei komplexen Leichtbauanwendungen“ erarbeitet und ist für den Einsatz in kleinen Nutzfahrzeugen konzipiert.

Bauteilintegriertes Sensor-Aktor-Netzwerk

ILK-Wissenschaftler Dipl.-Ing. Angelos Filippatos überwacht den Versuchsaufbau der Blattfeder.

ILK-Wissenschaftler Dipl.-Ing. Angelos Filippatos überwacht den Versuchsaufbau der Blattfeder.

Ein bauteilintegriertes Sensornetzwerk mit eingebetteter Dehnungsmessung ermöglicht eine Online-Zustandsüberwachung sowie die Regelung der Aktorik zur Anpassung der Federsteifigkeit. Dabei übernehmen die in den Faserkunststoffverbund integrierten, elektronischen Netzwerke die Mess- und Auswertefunktionen. So erfassen eingebettete Dehnungsmesssensoren und Mikrocontroller in Echtzeit die Biegeverformung. Die Daten werden direkt im Fahrzeug ausgewertet, um den aktuellen Beladungs- bzw. Belastungszustand zu ermitteln.
Durch das neuartige integrierte Druckkammersystem wird eine Aktorik realisiert, die jederzeit eine Anpassung der Federsteifigkeit an den aktuellen Beladungs- bzw. Belastungszustand ermöglicht. So können für den Betrieb übliche Beladungs-unterschiede – etwa Leerfahrten und Vollbeladung – ausgeglichen werden und ein nahezu gleichbleibender Federweg für diese unterschiedlichen Beladungsszenarien garantiert werden.
Zusätzlich kann der Belastungslebenslauf der Feder aufgezeichnet werden. So können durch im SFB 639 entwickelte Prognosemodelle Aussagen zum Zustand und zur Lebensdauer des Bauteils getroffen werden.

Grafische Darstellung der Blattfeder-Positionierung im Funktionsintegrativen Fahrzeugsystemträger (FiF), der im Rahmen des SFB 639 am ILK realisiert wird.

Grafische Darstellung der Blattfeder-Positionierung im Funktionsintegrativen Fahrzeugsystemträger (FiF), der im Rahmen des SFB 639 am ILK realisiert wird.

Am Beispiel der adaptiven Blattfeder werden im Demonstratorfahrzeug „FiF – Funktionsintegrativer Fahrzeugsystemträger“, der die Forschungsergebnisse aller Teilprojekte des SFB 639 vereinen soll, innovative Lösungskonzepte für die Zukunft aufgezeigt. Dieses zukunftsweisende Demonstratorfahrzeug wird Ende 2015 zum Abschluss des SFB 639 der Öffentlichkeit präsentiert.

Präsentation auf der Hannover Messe

Auf der Hannover Messe präsentiert sich das ILK vom 13. bis 17. April 2015 auf dem Messestand der TU Dresden „Forschung für die Zukunft“ in Halle 2 am Stand A38. Neben der adaptiven Blattfeder zeigen die ILK-Wissenschaftler aktuelle Forschungsergebnisse und Leichtbauexponate für Anwendungen in verschiedenen Branchen.
Zum SFB-Thema „Lösungen für skalenübergreifende Funktionsintegration bei thermoplastischen Faserverbundanwendungen“ spricht ILK-Wissenschaftlerin
Dipl.-Wi.-Ing. Teresa Möbius am 15.04.2015, 11.30 Uhr im Werkstoff-Forum in Halle 6 am Stand D52. Außerdem stellt ILK-Wissenschaftler Dipl.-Ing. Oliver Weißenborn am 16.04.2015, 15.00 Uhr die Plattform FOREL vor. Unter der Vortragsüberschrift „FOREL – Entwicklung von Hightech-Leichtbausystemlösungen in Multi-Material-Design“ präsentiert er aktuelle Ergebnisse aus der FOREL-Forschung. FOREL wurde auf Initiative der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) als BMBF-Leuchtturmprojekt eingerichtet und ist eine national, übergreifende, offene Plattform zur Entwicklung von Hightech-Leichtbausystemlösungen in Multi-Material-Design für Elektrofahrzeuge der Zukunft.

Weitere Informationen zum Sonderforschungsbereich 639 finden Sie hier: www.tu-dresden.de/mw/ilk/sfb639

 

Kontakt

M.Sc. Bernhard Maron
Telefon: (0351) 463 38748
Fax: (0351) 463 38 143
E-Mail: [email protected]

Technische Universität Dresden
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
Holbeinstr. 3
01307 Dresden

 

Sonderforschungsbereich 639

Im SFB 639 arbeiten Wissenschaftler der Fakultäten Maschinenwesen sowie Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dresden gemeinsam mit Forschern des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme, des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik und des Leibniz-Instituts für Polymerforschung. Sprecher des SFB ist Professor Werner Hufenbach, Vorstandsmitglied des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden. Ziel des SFB 639 ist die Erarbeitung von wissenschaftlichen Grundlagen und Methoden zur Entwicklung und Nutzung neuartiger Textilverbunde für innovative Mischbauweisen mit hoher Funktionsintegration. Die Forschungsarbeit des SFB 639 zeichnet sich durch eine durchgängige Betrachtungsweise aus. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen den gesamten Entwicklungs- und Fertigungsprozesses – von der Kunststofffaser bis hin zum fertigen Leichtbauteil. Der SFB 639 wurde über zwölf Jahr von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und findet Ende 2015 seinen Abschluss. Ziel der Abschlussphase ist es, innovative, generische Demonstratoren mit hoher Funktionsintegration, wie die adaptive Biegefeder zu entwickeln.

Source: Technische Universität Dresden, Pressemitteilung, 2015-03-20.
Author: Tanja Kirsten

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