Unter der Leitung des Lehrstuhls für Werkstoffkunde und Prüfung an der Montanuniversität Leoben (Projektleitung Dipl.-Ing. Dr. mont. Florian Arbeiter) und gemeinsam mit SinusPro, dem Polymer Competence Center Leoben (PCCL), dem Kompetenzzentrum Holz sowie Head Sport als Forschungspartner sollen Prüf- und Simulationsroutinen zur Vorhersage der Haltbarkeit und Lebensdauer von faserverstärkten Bauteilen aus dem 3D-Drucker entwickelt werden.
Das im April 2020 gestartete FFG-Projekt eFAM4Ind – endless fiber reinforced additive manufacturing for industrial applications fokussiert dabei auf das Hochleistungsprodukt-Segment und den Leichtbau sowie Anwendungen im Leistungssport.
Für das additive Herstellen von Bauteilen aus Composites wird vor allem die FFF-Methode (Fused Filament Fabrication) eingesetzt. Bei dem Strangablege-Verfahren können unterschiedliche Fasern in variabler Länge (von kurz bis endlos) und unterschiedliche Matrizes verarbeitet werden. Die Problemzone für die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der additiv gefertigten Bauteile ist meist die Qualität der Schweißnähte zwischen den abgelegten Strängen.
Das Projektziel ist, Prüfungs-Routinen auf Basis von Probekörper-Tests und Finite Elemente (FEM)-Berechnungen auch im 3D-Druck-Bereich zu schaffen. Da Prozesspfad und -geschichte beim FFF-Verfahren bekannt sind, können durch FE Modelle mögliche Schwachstellen in Bauteilen berechnet und die Lebensdauer vorhergesagt werden. Die Forschungsbereiche an der Montanuniversität liegen dabei in der Prüfung der Materialien und der daraus hergestellten Filamente, der Prüfung von Prototypen sowie der Auswertung der Daten.
Das Projekt wird von der Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG, Produktion der Zukunft, Produktion der Zukunft, 32. AS PdZ – Nationale Projekte 2019 gefördert und läuft von 2020 bis 2023.
Bild oben: Die Vorhersage der Lebensdauer additiv gefertigter leichter Bauteile aus Composites – vor allem im Sport ist Ziel des Projekts an der Montanuniversität Leoben, an dem sich auch das Unternehmen Head beteiligt (Quelle: Pixabay)
Quelle und weitere Infos: Kompetenzzentrum Holz
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