HybridDigital | Digitalisierung zur effizienten Prozessauswahl und Auslegung von Hybridstrukturen auf Basis experimenteller und synthetischer Daten

Wissensgraphen zur optimierten Auslegung von Stahl-CFK-Verbindungen

Hybridwerkstoffe – auch als Multimaterialkombinationen bezeichnet – finden heute vermehrt ihren Einsatz im Maschinenbau, in der Luft- und Raumfahrt oder im Automobilsektor. Die Materialkombinationen sind genauso vielfältig wie ihre Verbindungstechniken und resultierenden Materialeigenschaften. Im Projekt »HybridDigital« wird exemplarisch für die Kombination aus Stahl und karbonfaserverstärkten Kunststoffen untersucht, wie mithilfe von Wissensgraphen eine strukturierte und vernetzte Material- und Prozessplattform aufgebaut werden kann. Damit sollen zukünftig Hybridwerkstoffverbindungen effizient und ressourcenschonend ausgelegt werden, insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen.

Versuchskampagne:

Gemeinsam mit den Projektpartnern wird die Klebe- und Bolzenverbindung eines Dualphasenstahls und CFK-Werkstoffes systematisch charakterisiert. Mit über 1000 Proben werden z.B. die statische Zugfestigkeit, die Schwingfestigkeit und das Biegeverhalten experimentell charakterisiert und durch numerische Simulationen ergänzt.

Hybridwerkstoffe: Verbindungsarten von Stahl und CFK
© Cotesa GmbH
Beispiel für eine Klebe- (links) und Bolzenverbindung (rechts) zwischen einer Stahlstruktur und karbonfaserverstärktem Kunststoff

Wissensgraphen und Datenmanagement:

Mit der bestehenden Ontologie und dem KnowHow aus unserem Projekt ODE_AM werden gemeinsam mit dem Industriepartner Cotesa GmbH durch Interviews mit den Prozessexpert.innen die Begrifflichkeiten und a priori Wissen zur Fertigung erfasst und strukturiert. Die experimentellen und numerischen Material- und Prozessdaten werden gemeinsam mit den Ergebnissen der Interviews in einem Wissensgraphen (Ontologie) miteinander verknüpft. Durch maschinelle Lernverfahren werden anschließend Korrelationen zwischen der Prozessierung und resultierenden Materialeigenschaften gesucht und optimiert.

 

Software-Applikation:

Eingebettet in eine Web-Applikation und der Ontologie als Informationsbasis sollen schließlich Fragen zur Auslegung (z. B. erzielbare Materialkennwerte) und Prozessierung (z. B. Auswahl geeigneter Vorbehandlung) einfach beantwortet werden und so der Einsatz von Hochleistungs-Hybridwerkstoffen zukünftig einfacher möglich sein.

Weitere Infos

 

Weitere Projekte

Hier finden Sie eine Übersicht an weiteren Referenzprojekten des Fraunhofer IGCV.

 

Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IGCV

Wir finden gerne eine individuelle Lösung für Sie.

FAQs zur Zusammenarbeit mit Fraunhofer

Hier finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Fragen im Rahmen einer ersten Zusammenarbeit.

Branchenlösungen

Die Schlüsselbranchen des Fraunhofer IGCV:

  • Maschinen- und Anlagenbau
  • Luft- und Raumfahrt
  • Automotive und Nutzfahrzeuge
 

Ansprechpersonen

Hier finden Sie Ansprechpersonen für Ihr Anliegen.

 

Ausgewählte
Forschungskompetenzen

Engineering | Composites | Gießereitechnik | Additive Fertigung und Multimaterial | KI in der Produktion

 

Aktuelles

Bleiben Sie auf dem Laufenden: Aktuelle News, Social Media Kanäle und andere Veröffentlichungen des Fraunhofer IGCV.