Design and manufacturing of smart and lightweight structures

Nieuwe materialen genoeg, maar klassieke productontwikkelingsmethodes zijn vaak niet geschikt om die nieuwe technologieën te integreren. Dit onderzoek bestudeert onder andere methoden om in de designfase rekening te houden met productieaspecten en analyseert wat de optimale combinatie is van materialen en bijhorende verbindingstechnieken. Ook wordt er gezocht naar intelligente oplossingen om de nadelen van lichtgewicht - zoals slechtere NVH-performantie (noise, vibration, harshness) - uit te schakelen zonder massa te hoeven toevoegen.

Projecten

 

ENHANCED VEHICLE PERFORMANCE VIA STRUCTURAL REINFORCEMENTS

De huidige technieken om voertuigprestaties te verbeteren met stevigere constructies zijn suboptimaal. Er is nog ruimte voor verbetering op vlak van gewicht, kosten en prestaties. Flanders Make wil Vlaamse bedrijven in dit domein bijstaan met kennisvergaring. Daarom ontwikkelden we in het kader van dit project, dat liep van januari 2013 tot juni 2016, methodologieën en instrumenten om de bestaande technieken (vooral wat betreft lokale verstevigingen) te evalueren en te optimaliseren. Zo kan er voldaan worden aan alle product- en procesvereisten op vlak van stijfheid en impactresistentie en liggen verbeterde akoestische prestaties binnen handbereik. Het onderzoeksproject wilde het totale kostenplaatje ook gunstig beïnvloeden door manieren uit te werken om bijkomende functionaliteiten te integreren in deze structuren en modulaire ontwerpen te genereren. Zo worden de Vlaamse producten beter, veiliger en concurrentiëler.

Benieuwd naar dit project? Bekijk dit filmpje:

INTEGRATION AND MANUFACTURABILITY ASPECTS OF LIGHTWEIGHT STRUCTURES EXPLOITING INHERENT DYNAMIC PROPERTIES

De NVH-prestaties (noise, vibration & harshness) van conventionele panelen en structuren worden vooral gedreven door hun massa. Geluidsarme structuren vereisen vaak zware constructies en dat is in strijd met de trend naar lichtgewicht ontwerp. Academici hebben al aangetoond dat vibro-akoestische metamaterialen, gebaseerd op resonantie, soelaas kunnen bieden als nieuwe NVH-oplossingen. De uitdaging van dit project, dat loopt van januari 2016 tot december 2019, is om deze technologie om te zetten in robuuste en betrouwbare industriële oplossingen. De focus van het onderzoek ligt op de maakbaarheid en integratie aspecten van zulke metamaterialen. Zo wordt het mogelijk om superieure geluids- en trillingsdemping (op zijn minst in gerichte en afstembare frequentiegebieden) toch te combineren met lichtgewicht.

Benieuwd naar dit project? Bekijk dit filmpje:

MULTIMATERIAL JOINING

Om concurrentieel te blijven is het cruciaal om bestaande producten te optimaliseren en nieuwe samengestelde producten te ontwikkelen (lichtgewicht én commercieel interessant). Dit project loopt van november 2016 tot oktober 2018 en wil bedrijven aanmoedigen en steunen bij het verkennen en uitproberen van innovatieve verbindingstechnieken (lassen, verlijmen en mechanische verbindingen). Die maken het mogelijk om nieuwe en kwaliteitsvollere producten te ontwerpen en ze dragen bij aan een meer duurzame technologische ontwikkeling. Als het juiste materiaal efficiënt wordt ingezet op de juiste plaats is er nood aan minder materiaal en worden producten lichter. Dat leidt op zijn beurt tot een verminderd energieverbruik en een lagere uitstoot van broeikasgassen.


ZERO DEFECT MANUFACTURING FOR ADHESIVE BONDING - COLLECTIVE RESEARCH NETWORKING

Het doel van dit gezamenlijke Europese project is de ontwikkeling en validering van methodes voor de kwaliteitsborging en -controle van lijmverbindingen. Flanders Make heeft van mei 2014 tot januari 2017 mee zijn schouders gezet onder dit onderzoek. Tot april 2016 liep er ook een hieraan gekoppeld Vlaams project met Vlaamse partners. De resultaten zijn niet alleen nuttig voor ondernemingen in de voertuigindustrie, maar ook in de maakindustrie. Betere verlijmingsapplicaties leiden immers tot een hogere productie-efficiëntie, lagere productiekosten en meer toegevoegde waarde.


VIRTUAL DESIGN PLATFORM FOR SHEET MATERIAL PRODUCTS

Het ontwerp van producten in gevormd plaatmateriaal is vandaag vaak nog een kwestie van trial & error. Het vormproces zelf is variabel en inherent onzeker en heeft bovendien een impact op de dikte en de eigenschappen van het gevormde plaatmateriaal. Het doel van dit project, dat loopt van december 2015 tot november 2017, is om een virtueel ontwerpplatform te ontwikkelen en te valideren. Het wil proces- en productmodellering met elkaar verbinden om zo het lichtgewichtpotentieel maximaal te benutten en het risico op mislukking tot een minimum te beperken. Deze virtuele ontwerpmethode laat toe om producteigenschappen te voorspellen op basis van procesparameters en om rekening te houden met de impact van variaties in het vormproces zelf. Dit zal zowel het gewicht als de testkosten voor dergelijke producten verlagen. Zo ligt de weg naar reële co-optimalisatie van het proces en de productprestaties wijd open.