Additive Großbauteile Neuer 3D-Druck mit faserverstärkten Compounds

Anbieter zum Thema

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

FAULHABER Austria GmbH

Schneider Electric GmbH

VEGA Austria GmbH

Leichtbau ist eine Konstruktionsphilosophie, die im Projekt „ECO2-LInE“ mit Konstruktion von einigen Bauteilen nutzbar wird. Dabei hilft auch ein neuartiges Additive Manufacturing namens SEAM ...

Im oben genannten Forschungsvorhaben werden zehn Partner per Hochgeschwindigkeits-3D-Druck SEAM (Screw Extrusion Additive Manufacturing) Großbauteile aus nachhaltigen, naturfaserverstärkten Kunststoffen für branchenübergreifende, unterschiedliche Anwendungen entwickeln. Um dabei das Leichtbaupotenzial bestmöglich auszuschöpfen, erfolge die Auslegung unter Berücksichtigung der prozessabhängigen Material- und Bauteileigenschaften. Dabei werde das allgegenwärtige Thema CO₂-Einsparung nicht nur durch die angestrebte Gewichtsreduzierung und neue Konstruktionen erreicht, sondern auch durch eine systematische Betrachtung und Anpassung der gesamten Fertigungskette. Die 3D-Druck-Verfahrensentwicklung verantwortet dabei das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Zusammenarbeit mit der S.K.M. Informatik GmbH. Für die Materialentwicklung zeichnet das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hauptverantwortlich.

Neuartige Leichtbauteile mit praxistauglichen Eigenschaften

Die gesteckten Projektziele heißen folglich Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung, Automatisierung und digitale Vernetzung, Wirtschaftlichkeit und Produktivitätssteigerung. Doch auch die Transfergrundlagen für die industrielle Fertigung, die industrietaugliche Qualifizierung des additiven SEAM-Verfahrens durch Entwicklung und Erprobung der spezifischen Anwendungen der Demonstratoren für die Partner gehören dazu, wie es weiter heißt. Die im Projektverlauf entwickelten Demonstratoren – eine nachhaltige Sitzliegebank, Leichtbausitze, Pickup-Aufsätze und ein neuartiges Rahmenelement für Übergangssysteme von Schienenfahrzeugen – werden selbstverständlich auch auf ihre Einsatztauglichkeit hin getestet. In mechanischen Festigkeitsuntersuchungen wird etwa die Belastbarkeit für die Serie nachzuweisen sein. Dabei bringt das LBF seine Leichtbaukompetenzen in Auslegung, Prototypenbau sowie im Rahmen einer ganzheitlicher Bewertung und Analyse von Materialien, Komponenten und Systemen ein. Die LBF-Experten werden unter anderem die neuen Sitze schwingungsdynamisch untersuchen und den Flammschutz für die Rahmenelemente über entsprechend maßgeschneiderte Additiventwicklungen entwickeln.

Mehr zu den Projektpartnern und Bauteilen

Die beteiligten Anwender könnten nach erfolgreichem Projektende die nachhaltig gefertigten naturfaserverstärkten Bauteile vermarkten, ihre Fertigung ausbauen und damit Arbeitsplätze in Deutschland sichern, so die Forscher. Das Projekt ist übrigens bereits im Mai 2021 gestartet und wird durch das Technologietransfer-Programm Leichtbau des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. Unter Leitung von Martin Schnierle, Geschäftsführer der Hermann Schnierle GmbH, arbeiten die zehn Verbundpartner aus Forschung und Industrie über einen Zeitraum von drei Jahren zusammen. Für die Materialentwicklung ist also das Fraunhofer LBF hauptverantwortlich und für die 3D-Druckverfahrensentwicklung das Fraunhofer IWU in Zusammenarbeit mit S.K.M. Informatik GmbH. Letztere ist für die Softwareprogrammierung des Druckers im Projekt verantwortlich. Die Anwender der naturfaserverstärkten Bauteile heißen Hermann Schnierle GmbH (nachhaltige Sitzliegebank und Leichtbausitze), Fiftyten (Pickup-Aufsätze) und die Hübner GmbH & Co. KG (neuartige Rahmenelemente für Übergangssysteme von Schienenfahrzeugen). Als assoziierte Partner sind die Biowert Industrie GmbH, die J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG, die 3M Deutschland GmbH und die Metrom Mechatronische Maschinen GmbH beteiligt, wie man abschließend erfährt.

(ID:49972922)