Ausgangssituation:

Aufgrund oftmals zu geringer mechanischer Eigenschaften werden additiv gefertigte Bauteile nur selten dort eingesetzt, wo hohe Lasten auftreten könnten. Um additive Fertigungsverfahren nun für höher belastete Strukturbauteile zu nutzen, etabliert sich neben der stetigen Weiterentwicklung unverstärkter Materialien auch zunehmend die Verarbeitung endlosfaserverstärkter thermoplastischer Kunststoffe.

Projektziel:

Das Projektziel besteht darin, eine neuartige, ganzheitliche Auslegungsmethodik zu entwickeln, die eine kunststoff- und fertigungsgerechte Auslegung additiv gefertigter, un- und (endlos)faserverstärkter thermoplastischer Kunststoffbauteile ermöglicht. Dabei liegt der Fokus auf den Pulverbett- und Extrusionsverfahren mit möglicher Endlosfaserverstärkung inkl. dem Arburg-Kunststoff-Freiformen (AKF). Im Rahmen des geplanten Projektes wird die gesamte Produktentstehung (Konstruktion – Simulation – Fertigung) untersucht.

Marktpotential der Ergebnisse:

Durch das neuartige Fertigungsverfahren wird es einerseits ermöglicht, hochbelastbare Leichtbau-Teile mit hoher Gestaltungsfreiheit und individuellen Produktdesigns zu fertigen und andererseits kann dieses Fertigungsverfahren ökologische Vorteile bringen. Im Gegensatz zu konventionellen Fertigungsverfahren für endlosfaserverstärkte Bauteile wird das Material effizienter genutzt, da die Fasern nur dort liegen, wo auch Lasten sind. Auch der Ausstoß von CO₂-Emmissionen wird durch die Dezentralisierung der Produktion und der Gewichtseinsparung reduziertn.

Laufzeit:

01. Februar 2023 bis 31. Januar 2026

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Thorsten Krumpholz