Reliable GF-3D - Optimierung der Zuverlässigkeit von 3D gedruckten faserverstärkten Polymerbauteilen durch Materialmodellierung und in situ Röntgen-Inspektionstechnologie

Das Hauptziel des Projekts besteht darin, die Zuverlässigkeit von kunststoffbasierten 3D-Druck Bauteilen aus dem Fused Filament Fabrication (FFF-Prozess) signifikant zu verbessern, um ihre Verwendung als funktionale, belastbare Bauteile zu ermöglichen. Potentielle Einsatzgebiete sind z.B. Ersatzteile für Automobile oder Maschinen, persönliche Schutzausrüstung oder die Reparatur von bestehenden Strukturen, die für hochflexible und kundenspezifische Herstellungsprozesse notwendig sind. Daher stehen auch faserverstärkte Polymere im Fokus der Untersuchungen. Dies soll durch eine wissenschaftlich abgesicherte Qualifizierung von 3D-gedruckten Objekten aus der FFF-Technologie auf Portal- sowie roboterbasierten Drucksystemen erreicht werden. Für ein tiefes Verständnis des Zusammenhangs zwischen Materialzusammensetzung, Prozessparametern und der mechanischen Leistungsfähigkeit von 3D-gedruckten Teilen sollen u.a. 3D-Röntgen-In-situ-Inspektionsverfahren entwickelt werden. Das Ziel dieses Teilprojektes ist der Einsatz einer mehrachsigen Anlage zur additiven Fertigung von Bauteilen im FFF-Verfahren mit einer Endlosfaserverstärkung. Im Gegensatz zu einer kartesischen Anlage, welche im 2 1/2 D arbeiten, haben Roboter in der Regel 6-Achsen. Dies ist eine Herausforderung, sowohl in der Programmierung der Verfahrwege, als auch im Gesamtaufbau der Anlage für den 3D-Druck