Funktionalisieren von Composites-Bauteilen ab Stückzahl 1

Für kleine Stückzahlen von Leichtbauteilen fehlte bisher ein Produktionsverfahren, um Verbindungs- und Versteifungselemente auf thermoplastischen Verbundwerkstoffen aufzubringen. Denn bisher ist das Aufspritzen thermoplastischer Strukturen ist aufgrund der Werkzeugkosten nur für hohe Stückzahlen wirtschaftlich.

Die Neue Materialien Bayreuth entwickelte daher im Rahmen eines Forschungsprojekts ein Kombinationsverfahren, um Spritzgießteile oder thermoplastische endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe individuell und wirtschaftlich zu funktionalisieren. Dabei werden Funktionselemente direkt auf die Grundbauteile aufgedruckt. Geeignet ist diese Verfahren, nicht nur für geringere Stückzahlen, sondern auch für einen höheren Grad an Komplexität und Individualisierung.

Die Grundbauteilte werden dabei in einem der etablierten Press- oder Spritzgussverfahren hergestellt. In einem zweiten Schritt werden die gewünschten Verbindungs- oder Versteifungselemente durch ein FFF-Schmelzextrusions-Verfahren direkt auf die Oberfläche des thermoplastischen Bauteils gedruckt. (FFF=Fused Filament Fabrication)

Möglich ist diese Variante sowohl für Mono- als auch für Multimaterialsysteme, solange die Thermoplastpaarungen kompatibel sind. Dabei ist selbst bei Hochleistungskunststoffen eine starke Haftung zu erreichen, so dass das Kombiverfahren für die Luft- und Raumfahrtindustrie durchaus ein hohes Potenzial aufweist.

Im Projekt „HYBSH – Entwicklung einer Fertigungsprozesstechnologie für Hybride Hubschrauberzellenstrukturen durch Kombination neuartiger Fügemethoden mit additiven Fertigungsverfahren“ arbeitet die Neue Materialien Bayreuth dieses Verfahren gemeinsam mit dem Partner Airbus Helicopters. Die Forschung wird im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms V-3 gefördert.

Bild oben: Grundbauteil aus kohlefaserverstärktem Polyethersulfon (PESU-CF) bedruckt mit Polysulfon (PSU) (Quelle: Neue Materialien Bayreuth)


Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung

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