KMU-innovativ Erforschung einer Produktionstechnologie zur Herstellung von 3-dimensionalen beheizbaren Filz-Kunststoff-Verbund-Elementen (3DHECO)

Problemstellung
Heizelemente an Verkleidungselementen werden bisher über mehrere, oft auch manuelle Zwischenschritte hergestellt. Die Produktion des Spritzgussbauteils erfolgt getrennt von der Herstellung des Heizelementes, welches in einem weiteren Arbeitsschritt manuell an das Spritzgussbauteil montiert wird. Die Textilauflage wird momentan ebenso handwerklich auf das Spritzgussbauteil geklebt. Diese Arbeiten werden meist ins Ausland verlagert und sind mit einem logistischen Mehraufwand verbunden.

Ziel
Das KMU-innovativ-Projekt 3DHECO erforscht eine neuartige Produktionstechnologie für multifunktionale, beheizbare Filz-Kunststoff-Verbundelemente mit einer anspruchsvollen Geometrie. Der Prozess soll dabei mit dem wirtschaftlichen Einsatz energieeffizienter Maschinen automatisiert ablaufen und wenig manuelle sowie logistische Zwischenschritte benötigen und so in Deutschland produziert werden können.

Vorgehensweise
Um das 3DHECO-Projekt erfolgreich umzusetzen, bildet ein neuer Filzstoff die Grundlage. Dieser wird über ein zu entwickelndes Bestickungsverfahren mit einem Heizelement versehen. Die so entstandene Einheit aus Filz und Heizelement soll in der Lage sein, sich als Interieurelement für Fahrzeuginnenräume geometriech passend formen zu lassen. Im finalen Schritt erhält das verformte Filzbauteil zur Stabilisierung eine Kunststoffhinterspritzung, welche den Filz und das Heizelement physikalisch stark belastet. Hierzu werden über verschiedene Versuchsreihen zulässige Parameter für das Hinterspritzen erforscht. Der gesamte Prozessablauf vom Handling der biegeschlaffen und halbstarren Filzelemente bis hin zum integrierten Heizelement soll mithilfe einer roboterbasierten Lösung automatisiert werden. Über das neue Verfahren sollen sich konkurrenzfähige Verkleidungselemente mit Heizfunktion für Fahrzeuge an die jeweiligen Anforderungen anpassen lassen. Multifunktionelle Verkleidungselemente werden gerade in Fahrzeugen, welche zunehmend von der Rolle des reinen Transportmittels abweichen, immer interessanter. Zusätzlich werden für Elektroautos mit ihren besonderen Herausforderungen Lösungsansätze für die Beheizung erarbeitet.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Technologie ist innerhalb der Automobilbranche universell einsetzbar, da die integrierten Filz-Verbundelemente als Infrarotstrahler oder Interieurelement über Kontaktwärme arbeiten. Darüber hinaus sind sie in weiteren Anwendungsfeldern, wie z. B. Gebäuden, Sitzen in Sportstadien oder Büroausstattungen einsetzbar.

• Digel Sticktech GmbH & Co. KG
• H. Horst Hähl Kunststoffspritzguß-Werkzeugbau GmbH
• Hochschule Aalen