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Vortrag

FIFDM - ein Verfahren für 3D-gedruckte Faser-Kunststoff-Verbunde

Mittwoch (18.04.2018)
15:20 - 15:40 Uhr

15:20 - 15:40 Uhr

Additive Fertigungsverfahren ermöglichen die Herstellung sehr komplexer Strukturen ohne die Notwendigkeit eines speziellen Werkzeugs. Die geringe Festigkeit und Steifheit von reinen Polymeren verhindern jedoch, dass additiv hergestellte Polymerbauteile für strukturelle Anwendungen verwendet werden. Es wird ein neues additives Herstellungsverfahren für Faser-Kunststoff-Verbunde vorgestellt, das auf dem FDM-Verfahren basiert. Besondere Merkmale des sogenannten FIFDM-Verfahrens sind die Verarbeitung von Endlosfasern, die Verwendung von vollimprägnierten Halbzeugen und die Platzierung der Fasern in allen Raumrichtungen ohne Stützmaterialien. Zur Charakterisierung des FIFDM-Prozesses und zur Optimierung der Prozessleistung und -stabilität sowie der Qualität der gedruckten Teile wurde eine theoretische Prozessbewertung durchgeführt, um relevante Einflussparameter zu identifizieren. Darüber hinaus wurde eine Testmethodik entwickelt, um eine Quantifizierung und einen Vergleich von Prozess- und Druckqualitäten für unterschiedliche Parametereinstellungen zu ermöglichen. Zug- und Dreipunktbiegetests von bedruckten Laminaten werden durchgeführt und mit Autoklavenlaminaten verglichen, um eine anfängliche Klassifizierung der mechanischen Eigenschaften solcher gedruckter Strukturen zu erhalten. Darüber hinaus zeigt eine Parameterstudie den Einfluss von Fördergeschwindigkeit, Düsenversatz und Düsentemperatur auf die Qualität von bedruckten Laminaten. Die Ergebnisse fließen direkt in die Weiterentwicklung der Technologie ein und es wird abschließend ein Ausblick auf mögliche Anwendungsfelder gegeben und demonstriert.

Sprecher/Referent:
Matthias Domm
Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW)
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Jens Schlimbach
    Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW)