Die Fertigung individualisierter Faserverbundstrukturen gewinnt zunehmend an Bedeutung und hat insbesondere in der Medizin (bspw. Orthopädie- und Rehatechnik) aber auch im Sport- und Freizeitbereich hohe Relevanz. Bisher ist die Herstellung von individualisierten oder gar personalisierten Faserverbundstrukturen in kleinen Losgrößen nur eingeschränkt wirtschaftlich möglich. Additive Fertigungsverfahren bieten hier ein besonders hohes Potential, sind jedoch aktuell nur für thermoplastische Matrixsysteme verfügbar. Daher haben Wissenschaftler am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden ein Verfahren zur Herstellung endlosfaserverstärkter duroplastischer 3D-Druckstrukturen auf Basis UV-Licht-härtender Matrixsysteme (Photopolymere) entwickelt. Kernelemente der automatisierten Fertigungszelle (siehe Abbildung) sind ein robotergeführtes Druckbett sowie ein hochintegrativer Mischkopf, in welchem die Tränkung der Endlosfasern mit dem niedrigviskosen Matrixsystem erfolgt. Nach der Initiierung der Vernetzungsreaktion durch eine UV-Lichtquelle erfolgt die Aushärtung innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde, wodurch ein kontinuierlicher Druckprozess ermöglicht wird. Der neuartige Fertigungsprozess ist für die werkzeuglose Fertigung individualisierter Leichtbaustrukturen in kleinen Losgrößen prädestiniert und kann darüber hinaus als Ergänzung etablierter Prozesse für die Funktionalisierung von Serienbauteilen eingesetzt werden.
In einem weiterführenden Forschungsprojekt soll das Verfahren nun anwendungsnah weiterentwickelt werden. Hierzu werden Partner gesucht, welche das vorwettbewerbliche Projekt im Rahmen eines projektbegleitenden Ausschusses unterstützen. Angesprochen sind insbesondere kleine und mittlere Unternehmen, welche Faserverbundstrukturen in kleinen Losgrößen herstellen sowie potentielle Anwender individualisierter Leichtbaustrukturen. Darüber hinaus sind auch Hersteller und Anwender von Photopolymeren sowie Firmen aus dem Bereich Mess- und Automatisierungstechnik eingeladen, ihre Expertise und Anforderungen in das Vorhaben einzubringen.
Interessenten wenden sich bitte an:
Dipl.-Ing. Sirko Geller
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden
E-Mail: sirko.geller@tu-dresden.de
Tel.: 0351 463 42197
Fertigungszelle mit robotergeführtem Druckbett und hochintegrativem Mischkopf
