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Vortrag (20 Min. Vortrag, 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Generatives Fertigungsverfahren zur Herstellung endlosfaserversträrkter Thermoplastbauteile

Freitag (20.09.2019)
11:00 - 11:30 Uhr Heyn

Generative Fertigungsverfahren gewinnen aufgrund ihres hohen Individualisierungspotentials, ihrer schnellen Fertigungszyklen und der großen Flexibilität immer mehr an Bedeutung. Durch ein hohes Maß an Designfreiheit beim Herstellungsprozess der generativ fertigbaren Bauteilkomponenten ergeben sich durch diese Technologie bereits während der Entwicklungsphase viele neue Möglichkeiten. So können beispielsweise Bauteil- und Strukturgeometrien hergestellt werden, die außerhalb der Reichweite herkömmlicher ur- und umformender Fertigungsverfahren liegen.

Die mechanischen Eigenschaften der reinen Thermoplast-Werkstoffe weisen allerding Verbesserungspotential auf, wenn es um die Herstellung komplex beanspruchter Strukturbauteile geht. Durch den gezielten Eintrag einer Endlosfaserverstärkung kann sowohl lokal die Steifigkeit in hohem Maße erhöht, sowie die Neigung zum Kriechen in kritischen Bereichen reduziert werden.

Am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU-Dresden konnte nachgewiesen werden, dass es prinzipiell möglich ist eine Endlosfaser dem gängigen Druckprozess hinzuzufügen. Hierbei wurden Bauteile mit einem neuartigen Druckverfahren hergestellt. Diese wurden mithilfe der Finite-Elemente-Methode im Voraus dimensioniert und anschließend in umfassenden mechanischen Experimenten validiert. Dabei zeigte sich eine Verbesserung der mechanischen Struktureigenschaften im Vergleich zu den unverstärkten Bauteilen.

Somit können die Anforderungen der Industrie nach leistungsfähigeren und kostengünstigeren Fertigungsansätzen bei der Produktherstellung und deren Realisierung im industriellen Maßstab durch generative Verfahren, sowie eine weltweite Verfügbarkeit und kürzere Entwicklungszeiten erfüllt werden.

 

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Andreas Borowski
Technische Universität Dresden
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Niels Modler
    Technische Universität Dresden