Automatisierte Umhüllungsverfahren für PKW-Bordnetzsysteme

Overview & Synopsis

Die steigenden Anforderungen an autonome Fahrfunktionen und Elektromobilität haben die Komplexität und Größe von Bordnetzen im Fahrzeug erhöht. Die funktionale Sicherheit erfordert eine automatisierte und rückverfolgbare Fertigung, doch die Herstellung von Bordnetzen hat sich in den letzten 30 Jahren kaum verändert und weist einen geringen Automatisierungsgrad auf. Eines der zeitintensivsten Verfahren ist die Bandagierung von Leitungssätzen, welche etwa 25-30% der Fertigungszeit beansprucht. Diese Arbeit fokussiert sich auf die Automatisierung der Umhüllung von Leitungssätzen. Sie untersucht verschiedene Automatisierungsansätze und bewertet deren Funktionserfüllung sowie Effizienz. Bisherige vielversprechende Methoden wie die Umhüllung durch ein Sprühverfahren oder die Tauchbeschichtung konnten die Bündelungsfunktion nicht vollständig erfüllen, oder zeigten weitere Nachteile in der Materialeffizienz oder komplexer Handhabung. Ein neuartiges dispensbasiertes Umhüllungsverfahren mit strukturviskosen RTV2-Silikonen höherer Viskosität erwies sich als vielversprechend. Das Verfahren ermöglicht eine schnelle, roboterbasierte Umhüllung von Leitungssätzen, indem der Werkstoff durch Scherung verflüssigt und in den Leitungssatz injiziert wird. Durch die Haftung der eingesetzten Silikone sowie der Viskositätserhöhung wird eine Entbündelung verhindert. Prüfungen wie der Kurzzeitalterungstest und der Biegetest bestätigen die Zuverlässigkeit des Materials. Die Forschungsarbeit zeigt Potenziale für zukünftige Verbesserungen im Material und Prozess und trägt zur Steigerung des Automatisierungsgrades in der Bordnetzfertigung bei. Optimierungen in Bereichen wie UV-vernetzende Silikone und automatisierungsgerechte Montagebretter könnten den Einsatz dieses Verfahrens weiter fördern.