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21.09.2017

Flexibler Leichtbau für individualisierte Produkte

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Adaptive, vernetzte Fertigung für Leichtbauteile. Abb.: Fraunhofer IPT
Spritzgussbauteile aus Kunststoff, die zur Verstärkung mit Faserverbundkunststoffen kombiniert werden, lassen sich nur schwer an individuelle Wünsche oder Bedürfnisse anpassen und sind aufgrund der hohen Werkzeugkosten nur für die Großserie geeignet. Daher setzen das Fraunhofer IPT und seine Partner im BMBF-geförderten Forschungsprojekt LightFlex auf eine Kombination aus 3D-Druck und sogenannten Organoblechen aus unidirektionalen Halbzeugen. Der 3D-Druck hat gegenüber dem Spritzguss den Vorteil, dass sich selbst spezielle Funktionalitäten oder kurzfristige Änderungen des Bauteils während der Entwicklungsphase noch schnell und ohne aufwendige Nachbearbeitungsschritte umsetzen lassen.

Um die Belastbarkeit der Bauteile zu optimieren, werden die dreidimensional gedruckten Bauteile mit einer Faserverbund-Komponente zusammengefügt. Hier kommen individuell zugeschnittene Organobleche zum Einsatz, die auf der vom Fraunhofer IPT aufgebauten PrePro-Anlage endkonturnah gefertigt werden. Das minimiert Verschnitt und führt zu deutlichen Einsparungen bei den mit hohem Energieaufwand hergestellten Kohlenstofffasern.
Damit die beiden erforderlichen Fertigungsschritte intelligent verknüpft werden können, ist Kenntnis der unterschiedlichen Herstellungsverfahren unerlässlich. Deshalb erheben die Aachener Wissenschaftler während der Fertigung kontinuierlich Prozessdaten der beiden zu fügenden Komponenten und gleichen diese aneinander an. Ziel ist es, auf der Basis sofortiger Analysen das Feedback in die Produktion zurückzuspielen. So lässt sich anhand eines digitalen Schattens der gesamten Prozesskette eine gleichbleibend hohe Qualität des gefertigten Bauteils gewährleisten. Insgesamt umfasst das Projekt LightFlex damit die gesamte Prozesskette im Sinne einer vernetzten, adaptiven Produktion.

Das Fraunhofer IPT stellt die im Projekt LightFlex entwickelte, flexible Prozesskette vom 19. bis 21. September 2017 in Stuttgart auf der Composites Europe vor und gibt im Rahmen eines Fachvortrags Einblicke in die adaptive und vernetzte Produktion von Leichtbaukomponenten.

www.ipt.fraunhofer.de



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