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

Einfluss relevanter Prozessparameter auf die mechanischen Eigenschaften von kurzfaserverstärkten Bauteilen im Fused Filament Fabrication Verfahren

Freitag (20.09.2019)
09:30 - 10:00 Uhr
Bestandteil von:


Die additive Fertigung von Kunststoffen ermöglicht bereits heute die Herstellung gering belastbarer Bauteile für Kleinserien oder Funktionsprototypen von herkömmlichen ungefüllten Kunststoffen. Hochsteife Materialien mit bis zu 60 % Faservolumengehalt, wie sie aus dem Spritzguss von tragenden Strukturbauteilen bekannt sind, sind derzeit durch die additiven Fertigungsverfahren ohne einschränkende Zugeständnisse nicht zu substituieren. Der Einsatz dieser Materialien gewinnt aber im Automobilbau aufgrund geforderter Gewichtseinsparungen als Leichtbaumaßnahme zunehmend an Bedeutung.


Ein additives Verfahren im Bereich der Kunststoffe mit dem es möglich ist gefüllte und faserverstärkte Materialien zu verdrucken ist das Fused Filament Fabrication Verfahren (FFF). Aufgrund seiner kostengünstigen Anlagentechnik und Materialien erzielte das Verfahren in der Vergangenheit eine hohe Popularität zur Herstellung von Design- und einfachen Funktionsprototypen. Durch das schichtweise Auftragen von geschmolzenem Kunststoff auf bereits abgekühlten Kunststoff werden allerdings nur geringe Festigkeiten erzielt und je nach Material verziehen sich die Bauteile während des Drucks, was zu Ungenauigkeiten und Bauteilfehlern führt.


Der Einsatz von kurzfaserverstärkten Kunststoffen kann zur Lösung dieser Probleme führen. Kurzfasern erhöhen die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffs und wirken dem Verzug während des Drucks entgegen. Der Vortrag beleuchtet inwiefern der gezielte Einsatz von Kurzfasern im FFF-Verfahren zu einer Industrialisierung des Verfahrens führen kann, um hochbelastbare Strukturbauteile herzustellen und stellt den Einfluss der wichtigsten Prozessparameter auf die mechanischen Eigenschaften dar.

 

Sprecher/Referent:
Moritz König
Daimler AG
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Peter Middendorf
    Universität Stuttgart
  • Dr. Michael Lahres
    Daimler AG

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