AdHyBau: Hybridbauweisen mit generativen Metallstrukturen und Faserverbunden für Hochleistungselektromotoren

Projektbeschreibung

Im Rahmen des Forschungsvorhabens AdHyBau haben das Fraunhofer IWM und die Projektpartner neue additive Verfahren und Faserverbund-Metall-Hybridbauweisen für den Einsatz in tiefkalter Umgebung entwickelt. Es wurden durchgehende Design-, Simulations- und Werkstoffqualifizierungsprozesse erarbeitet, um einen neuartigen elektrischen Antrieb als virtuellen Prototyp in Betrieb zu nehmen. Die Kombination von Hochleistungs-Faserverbund-Werkstoffen mit additiv gefertigten, metallischen Elementen ermöglicht Strukturen, die hinsichtlich ihrer Funktionalität und Leistungsfähigkeit deutlich gesteigert sind, beispielsweise optimierte Kühlsysteme und ein spezifisches Spulendesign zur Steigerung der Leistungsdichte von Elektromotoren.

Teilvorhaben Fraunhofer IWM

Das Fraunhofer IWM kümmerte sich im Rahmen des Projekts um die Werkstoffqualifizierung und die Lebensdauervorhersage additiver Werkstoffe unter Wasserstoffatmosphäre und bei tiefkalter Temperatur. Während die Modellierung von Werkstoffen und die Auslegung von Bauteilen für Hochtemperaturanwendungen seit vielen Jahren zum Tagesgeschäft des Fraunhofer IWM zählen, wurden für die Werkstoffqualifizierung bei tiefen Temperaturen, insbesondere bei gleichzeitiger Betrachtung des Einflusses von Wasserstoff, neue Versuchsstände aufgebaut und Prüfstrategien entwickelt. Ziel war es, gemeinsam mit den Partnern additiv gefertigte Werkstoffe unter den genannten Umgebungsbedingungen einzusetzen.