Technologieangebote Automotive



Kompakte Antriebseinheit mit aktivem Planetengetriebe

Die hier vorgestellte Einheit ist enorm kompakt und bietet dennoch eine hohe Drehmomentdichte und Dynamik sowie ein effizientes Übertragungsverhalten. Das ist in der Anwendung insbesondere Vorteilhaft für Roboter oder Exoskelette/aktive Prothesen.
Flexible Regelstrategien ermöglichen ein variables und auf die jeweilige Anwendung anpassbares Antriebsverhalten.

 

 

Schnelle, automatisierbare Herstellung von Kurzfaser-Verbundmaterialien mit individueller Faserausrichtung

Das stereolithografische Verfahren nutzt eine bewegliche Bauplattform, die nach Aushärten durch Belichtung einer Laminatschicht beliebig rotieren kann.
Die folgende Schicht kann in einem veränderten Winkel zur zuvor gedruckten Schicht aufgetragen und die Verstärkungsfasern entsprechend anders ausgerichtet werden.
Dies ermöglicht die schnelle und automatisierte Herstellung eines komplexen faserverstärkten Funktionsbauteils mit gezielter Anpassung an spätere Lastfälle.
Das Verfahren ermöglicht Funktionsbauteile mit guten mechanischen Eigenschaften, insbesondere hoher Temperaturbeständigkeit und gleichzeitig einer hervorragenden Oberflächengüte.

 

 

BIOFLEXI HDF – Hochdichte Faserplatte aus landwirtschaftlichen Restfasern zur Freiform-Gestaltung

Wissenschaftler der Universität Stuttgart entwickelten eine flexible, hochdichte Faserplatte mit rutschhemmenden und schlagabsorbierenden Eigenschaften, die zu 80 % bis 90 % aus jährlich nachwachsenden landwirtschaftlichen Reststoffen besteht.
Da bei der Herstellung auf formaldehyd- und isocyanathaltige Zusätze verzichtet werden kann, ist sie prädestiniert für den Einsatz im Innenbereich. Nicht nur werden die Gesundheitsrisiken während des gesamten Produktlebenszyklus minimiert, das Material ist auch recycelbar und kompostierbar. Das Material lässt sich mittels herkömmlicher Laminierungsprozesse beschichten und eignet sich durch die hohe Flexibilität insbesondere auch für die Freiform-Gestaltung (Innenarchitektur, Interieur-Design Automotive).

 

 

Individual Workload and Strategy Assessment – IWSA: Blickbasierte Zustandserkennung für HMI-Schnittstellen

Dieses Auswertesystem für Mensch-Maschine-Interaktionen auf Grundlage blickbasierter Parameter, wird erstmals den inter- und intraindividuellen Eigenschaften des Nutzers gerecht. Insbesondere im Bereich anspruchsvoller bzw. hoch-qualifizierter Aufgaben kann mithilfe dieses Systems ein Arbeitsplatz individuell und effizient eingerichtet und auch kontinuierlich verbessert werden.

 

 

Automatisierte Herstellung von hybriden Preforms mittels ‚Ultrasonic Fiber Placement‘ (UFP)

Die hier vorgestellte Erfindung bietet vor allem Industriezweigen wie Luftfahrt- und Automobilindustrie, die ein natürliches Interesse an Leichtbauweise haben, einen Wettbewerbsvorteil, da das neue Verfahren eine automatisierte Herstellung von lastpfadgerechten Faserverbund- und Hybridbauteilen sowie textilen Faser-Matrix-Halbzeugen (‚Preforms‘) ermöglicht.
Es können sowohl biegesteife Preforms als auch fertige Bauteile mit komplexen Geometrien produziert werden.

 

 

Flammenloser echtzeitfähiger Miniatur-Sensor zur Messung von Kohlenwasserstoff (HC)-Konzentrationen

Das innovative Sensorprinzip ist kompakt, robust, wartungsarm und flammenlos. Die Mitführung von entzündlichen Trägergasen ist nicht erforderlich, weshalb der Sensor in fahrenden Kraftfahrzeugen  zum Einsatz kommen kann (Real Driving Emissions, RDE). Durch seine Kompaktheit  kann der Sensor auch im laufenden Betrieb zur Optimierung von Verbrennungsprozessen im Kfz, sowie in anderen Anwendungen zu Einsatz kommen.

 

 

Optimierte Simulation der Schweißnahtfestigkeit mittels Regressionsgerade und Umwandlungsstarttemperatur

Das Verfahren nebst Messanordnung lässt eine zuverlässige zerstörungsfreie Abschätzung der Zugfestigkeit eines Schweißgutes zu. Es ist für unterschiedliche Werkstoffgruppen geeignet und kann in bestehende Schmelzschweißsysteme integriert werden. Das Verfahren optimiert die Vorhersage der Schweißgutqualität erheblich, sodass eine zerstörende Prüfung überflüssig wird.

 

 

Produktion großflächiger Bauteile mit Funktionselementen durch additiv ergänztes Thermoformen

Das Verfahren Kombiniert die Fertigungstechniken Thermoformen und 3D-Druck zu einer wirtschaftlichen Fertigungsvariante zur Herstellung großflächiger funktionsintegrierter Bauteile. Die Anordnung der Prozessschritte ist beliebig und so eröffnen sich neue Spielräume ohne die bisher geltenden Restriktionen. So entstehen auch in Kleinserien oder von der Rolle hochwertige Flächenelemente.

 

 

Kalt-Fließpressverfahren zur Herstellung eines Metall-Kunststoff-(Hybrid-)Bauteils in einem Schritt

Das Verfahren nutzt die durch die Verformung der Metallkomponenten auftretende Scherenergie zur simultanen Erwärmung der Kunststoffphase. So entsteht in nur einem Verfahrensschritt ein Hochleistungs-Hybridbauteil, das bzgl. Stabilität, Taktzeit und Energieeffizienz seinesgleichen sucht.

 

 

Innovative, passive Grenzschichtabsaugung zur effektiven Reduzierung des Reibungswiderstandes

Eine Grenzschichtabsaugung wird nun passiv und somit überaus schlank und einfach integrierbar. Durch eine im Profil vorspringende Stufe wird ein lokaler Überdruck erzeugt, der direkt nach innen abfließt. So steht der Integration dieser vielversprechenden Technologie nichts mehr im Wege.

 

 

Verfahren zur Abdichtung von textilen Fluidbags

Diese effiziente Dichtungsmethode für mehrlagige, gewebte, dreidimensionale Fluid-Behälter ermöglicht einen vielfältigen Einsatz in unterschiedlichsten Branchen.
Das Dichtungsverfahren lässt sich darüber hinaus in bestehende Verarbeitungsprozesse integrieren und eignet sich für Gase sowie Flüssigkeiten.

 

 

Bioinspirierte Leichtbau-Aktuatorik „FLEXAFOLD“ – Verbundwerkstoffe mit integrierten Gelenkzonen

Diese bioinspirierte Leichtbau-Technologie ermöglicht erstmals die integrierte Aktuatorik in Flächenelementen aus Verbundwerkstoffen und damit ganz neue konstruktive Möglichkeiten nicht nur für die Architektur.

Video zur Technologie: https://vimeo.com/295534361

 

 

Elektro-Element-Fügen: Leichtbaugerechtes & formschlüssiges Fügen von Hybrid-Bauteilen

Das an der Universität Stuttgart entwickelte EEF-Verfahren (Elektro-Element-Fügen) ermöglicht das leichtbau-gerechte Fügen von metallischem Blech und faserverstärktem Kunststoffbauteil durch das Hinzufügen eines metallischen Verbindungselements. Dieses Fügeverfahren macht erstmals die schnelle, kostengünstige und prozesssichere Verbindung von Hybrid-Bauteilen aus Metall- und FVK-Bauteilen möglich.

 

 

Schwenkbarer Sensor zur Spurführung und Feinpositionierung bei fahrerlosen Transportfahrzeugen

Der vom Institut für Fördertechnik und Logistik an der Universität Stuttgart entwickelte schwenkbare Sensor macht den standardmäßig zur Navigation eingesetzten  Sensor für weitere Aufgaben wie die Feinpositionierung unter Ablagesystemen nutzbar. Durch die Nachrüstung weniger kostengünstiger Komponenten kann auf zusätzliche Sensorik verzichtet werden; ein FTF kann mit mehreren dieser multifunktionalen Sensoren ausgestattet werden, um komplexere Aufgaben mit parallel ablaufenden Prozessen mit minimalem Ressourceneinsatz zu übernehmen.

 

 

Selbstfahrender flexibler Großladungsträger für Fahrzeugkomponenten in der Automobilfertigung

An der Universität Stuttgart entstand ein flexibler, selbstfahrender Großladungsträger mit integrierter Ein- und Ausschleusetechnik, der den Ansprüchen der modernen und flexiblen Automobilproduktion gewachsen ist. Das flexible, modular aufgebaute Regalsystem kann sowohl als platzsparendes Zwischenlager dienen, als auch für den Wechseln von unterschiedlich großen Baugruppen (bis hin zum fertigen Automobil) in andere Produktionsbereiche eingesetzt werden.

 

 

Montage-FTF mit Abfahrfunktion

Die Erfindung beschreibt ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) für die Montage von Automobilen oder Nutzfahrzeugen. Kern der Erfindung ist eine mobile, nach allen Seiten dreh- und schwenkbare Montageplattform mit Hubeinrichtung, auf welcher ein Fahrzeug komplett erstellt wird und schließlich auf den eigenen Rädern mittels einer Rampe abfahren kann. Das neuartige FTF ermöglicht es, die Montage flexibel zu gestalten und z.B. einzelne halbfertige Fahrzeuge aus der Produktion zu nehmen und zwischenzulagern. Zudem würde eine ortsfeste Entladestationen entbehrlich.

 

 

Batterieelektroden aus Siliziumschichten mit optimierter Porosität und Mikrostruktur

In Lithium-Ionen-Akkus verspricht die Verwendung von Silizium als Anodenmaterial eine hohe theoretische Energiedichte. Allerdings erfährt eine siliziumbasierte Anode eine erhebliche Volumenvergrößerung durch die Aufnahme von Ionen. Um dieses Problem zu lösen, haben Wissenschaftler des Instituts für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart nun ein Verfahren entwickelt, mit Laser-Bestrahlung poröse und mikrostabilisierte Silizium-Anoden herzustellen. Die erfindungsgemäßen Batterieelektroden haben ein hohes Potential zur Ionenaufnahme bei verbesserter mechanischer Stabilität, eine hohe Energiedichte durch eine große aktive Fläche und sind zur Herstellung mechanisch flexibler Batterien geeignet.

 

 

Automatisierte Herstellung von Kabelbäumen durch lokale Veränderung der Biegesteifigkeit

An der Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft wurde ein Verfahren entwickelt, das den Einsatz von Industrierobotern bei der Herstellung von Kabelbäumen ermöglicht. Die resultierende wirtschaftliche und automatisierte Herstellung hat nicht nur eine Verkürzung der Produktionszeiten zur Folge, sondern könnte auch die Lösung vieler logistischer Probleme sein. Durch die Kostenoptimierung können Produktionsstätten in die Lieferländer verlagert werden, so dass kurzfristige Änderungen implementierbar sind und sogar Just-in-Time-Herstellung möglich wird.

 

 

Hochpräzise optische Distanzmessung mit mehreren Frequenzkämmen

Die Erfindung der Frequenzkammquelle hat es erstmals möglich gemacht, Frequenzen von Lichtwellen direkt zu messen, statt sie von der Wellenlänge abzuleiten. Dies eröffnet auch in der optischen Distanzmessung neue Möglichkeiten für hochgenaue Messungen. Ein Problem stellte bislang jedoch die Tatsache dar, dass der Eindeutigkeitsbereich bei steigender Messgenauigkeit sinkt.
Am Karlsruher Institut für Technologie wurde nun ein Messverfahren entwickelt, das die Distanzmessung mit einer Genauigkeit im Nanometerbereich auch über kilometerlange Strecken ermöglicht. Durch die Nutzung von zwei Frequenzkämmen mit unterschiedlichen Linienabständen, die Erzeugung von Schwebungssignalen und die geschickte Auswertung von Phasenverschiebungen kann der maximale Messbereich auch bei großem Linienabstand der einzelnen Frequenzkämme prinzipiell beliebig vergrößert werden, ohne den Eindeutigkeitsbereich der Messung einzuschränken.

 

 

Hohe Festigkeit rührreibgeschweißter Stumpfstöße artfremder Materialien unterschiedlicher Stärke

Wissenschaftler der Universität Stuttgart haben ein Verfahren und ein Schweißwerkzeug entwickelt, mit dem rührreibgeschweißte Stumpfstoßverbindungen bei Blechen unterschiedlichen Materials und unterschiedlicher Stärke mit deutlich gesteigerten Festigkeitskennwerten realisiert werden können. Durch die Optimierung des Verbindungsquerschnitts im Fügebereich können höhere Kräfte und Biegemomente übertragen werden. Somit konnten bei einer Stahl-Aluminium-Verbindung Verbindungsfestigkeiten von bis zu 99,4 % des Stahlbleches erreicht werden.

 

 

Reduktion des Körperschallpegels bei Getrieben durch Wälzlager mit integrierter Dämpfungsschicht

Am Institut für Maschinenelemente der Universität Stuttgart wurde ein Lager mit integrierter Dämpfung konzipiert, dessen Aufbau die Bildung einer Schallbrücke zwischen Bauteil und Gehäuse verhindert. Durch die Integration einer dämpfenden Zwischenschicht im Lager sinkt der abgestrahlte Schallpegel signifikant - im Laborversuch wurde bereits eine Dämpfung von 1 bis 3 dB gemessen. Das Lager kann für die Übertragung von radialen und/oder axialen Kräften mit hoher Steifigkeit ausgelegt werden.

 

 

Abgastrakt für einen Verbrennungsmotor - Turboaufladung

Das neuartige MEDUSA-Prinzip für die Turboaufladung eines Verbrennungsmotors kommt ideal dem Trend zum Downsizing von Motoren entgegen. Durch die optimale Anströmung der Turbine, besonders auch bei niedriger Drehzahl, spricht der Motor schnell an, das maximale Drehmoment liegt bereits im unteren Drehzahlbereich an. Außerdem weist der erfindungsgemäße Abgastrakt eine hohe Robustheit auf, insbesondere auch bei hohen Verbrennungstemperaturen. Somit erscheint er prädestiniert für den Einsatz in kleinen Benzinmotoren: Der Wirkungsgrad ist höher als bei Wastegate-Turboladern, der Lader benötigt aber im Vergleich zu VTG-Ladern keine verstellbaren Leitschaufeln.

 

 

Zentralkörper für homogenes Strömungsprofil – divergente Weitwurfdüse mit großer Eindringtiefe

An der Universität Stuttgart wurde ein neuartiger divergenter Düsen-Aufbau entwickelt, der auch in weiter Entfernung noch ein homogenes Strömungsprofil liefert.
Die Optimierung des Strömungsprofils erfolgt mittels eines Zentralkörpers, der so geformt und im Strömungskanal platziert ist, dass die Geschwindigkeits- und die Temperaturverteilung am Gut gleichförmig ist. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich die Apparatur besonders gut für den Einsatz als Weitwurfdüse für große Eindringtiefen in Trocknungs- oder Belüftungsanlagen. Dank eines passenden Verfahrens zur Optimie­rung kann die Düsengeometrie induviduell an den Anwendungsfall angepasst werden.