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FIBER-PRINT3

Strukturoptimierte, additive Fertigung von faserverstärkten Kunststoffen.
  • Entwicklung eines 3D-Druckkopfes zur Verwendung im roboterbasierten 3D-Drucksystem
  • Erarbeitung der Prozesskette für roboterbasierten 3D-Druck von endlosfaserverstärkten Kunststoffstrukturen
  • Bauteilgestaltung mittels Topologieoptimierung zur Erzeugung lastgerechter Leichtbauteile

Die 3D-Drucktechnologie findet vermehrt Anwendung in industriellen Bereichen und bildet eine wichtige Schlüsseltechnologie der Zukunft. Durch Kombination der Vorteile des 3D-Drucks mit den Vorzügen der Faserverbundwerkstoffe können komplexe Strukturen mit gerichteten Eigenschaften erzeugt werden, was das Fertigungsverfahren für Leichtbauanwendungen besonders interessant macht. Dabei können die Fasern genau dort positioniert werden, wo sie lastfallbedingt erforderlich sind, um das Verstärkungspotential vollumfänglich ausnutzen zu können. Dies erfordert einen besonderen Umgang im Druckprozess.

Das Themengebiet „faserverstärkter 3D-Druck“ wurde bereits in den Studien FIBER-PRINT und FIBER-PRINT 2 aufgegriffen und die Projektinhalte erfolgreich abgeschlossen. Im Projekt FIBER-PRINT 3 soll dieses Themengebiet weiterhin den Schwerpunkt darstellen, wobei sich auf Basis der Ergebnisse und Erkenntnisse neue Projekt- und Arbeitsinhalte ergeben. So sollen weitere Anpassungen an dem bereits erarbeiten 3D-Drucksystem für Faserverbunde durchgeführt werden. Dabei sollen zudem weiterführende Verbesserungen im Hinblick auf die Imprägnierung und Materialförderung erarbeitet werden und in die Prozessentwicklung einfließen. Auch die an die Imprägnierung und Förderung der Endlosfasern angepasste Gestaltung des Druckkopfes und des roboterbasierten Druckprozesses steht im Mittelpunkt des Projekts. Wobei eine weitgehend automatisierte, lastbasierte Wahl der Druckbahnen auf Basis topologieoptimierter Modelle mit neuen Ansatzpunkten und Abläufen geplant ist.

Förderung

Das Projekt FIBER-PRINT 3 wird im Rahmen eines Förderprogramms des WIWeB (Wehrwissenschaftliches Institut für Werk- und Betriebsstoffe) vom Bundesministerium der Verteidigung gefördert.

Laufzeit: 02.11.2021 – 31.12.2023

Fördervolumen: 170.000 €