Eine neue Entwicklungsmethodik für Fahrzeugkomponenten entstand durch die Untersuchung und Berechnung des Erwärmungsverhaltens von räumlichen Leitungsstrukturen sowie durch die Implementierung eines Konstruktionswerkzeugs mit Anbindung des Metallisierungsverfahrens.
Alternativ zu den bisher eingesetzten Kupferkabeln sollen sogenannte Makro-MID-Bauteile in das Bordnetz von Kraftfahrzeugen integriert werden. Makro-MID ermöglichen die Zusammenführung mechanischer und elektrischer Funktionen auf einem kompakten Bauteil. Für ihre Herstellung sind wirtschaftliche Fertigungsverfahren zu entwickeln, mit denen elektrische Verbindungen auf beliebigen Substraten aufgebracht werden können. Für dieses Projekt stand das thermisch-kinetische Flamecon®-Verfahren zur Verfügung; als praktisches Anwendungsbeispiel diente eine Armauflage, die mittels der dargestellten Technik zu beheizen war.
rechts: Thermographieaufnahme der bestromten Leiterbahnen
Ziele des Projektes waren die Berechnung der Leiterstrukturen zur teilautomatisierten Konstruktion eines Heizmäanders und die Entwicklung einer automatischen Pilot-Fertigungseinrichtung zur Umsetzung der gefundenen Algorithmen. Voraussetzung war eine thermische und elektrotechnische Analyse der Beschichtung hinsichtlich ihrer Isolations- und Leitereigenschaften. Dafür war es notwendig, die thermischen und elektrischen Eigenschaften der Isolations- und Leitermaterialien zu untersuchen und so zu quantifizieren, dass sie in den ebenfalls zu entwickelnden Rechenalgorithmus eingebunden werden konnten.
Im Rahmen des Vorhabens ist es gelungen, ein Plug-in für das Konstruktionssystem CATIA zu entwickeln, mit dem die thermischen und elektrischen Eigenschaften eines mit der Leiterstruktur beschichteten Bauteils berechnet werden können. Die Resultate fließen direkt in das Konstruktionsprogramm zur automatischen Auslegung des Heizmäanders ein. Daraus wird ebenfalls automatisch ein Steuerprogramm für den robotergeführten Sprühkopf der Flamecon®-Beschichtungseinrichtung abgeleitet.
