WindEis – Entwicklung von mit Endlosfaserverstärkung gedruckten Querlenkern inklusive Eindrucken von Sensoriken zur Online-Überwachung im Betrieb

Auslegung, Topologie-Optimierung, Prozess-Optimierung und Herstellung von endlosfaserverstärkten und sensorintegrierten Querlenkern zur Bauteilüberwachung im Betrieb.

Projektpartner
Bright Testing GmbH

Laufzeit
01.11.2021 – 31.03.2024

Fördergeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Motivation
3D-Druck wird als vielversprechende Technologie in der Produktion angesehen. Speziell für Hochleistungsanwendungen kann der 3D-Druck eine Schlüsseltechnologie werden, da sowohl Kleinserienprodukte als auch individualisierte Racing-Produkte mit aktuellen Fertigungsverfahren nicht wirtschaftlich hergestellt werden können. BRIGHT Testing entwickelt bereits heute eine Fülle an Applikationen für den Automotivsektor. Mit einem neu entwickelten Druckersystem sollen die Anwendungsmöglichkeiten stark erweitert werden. Das System ermöglicht eine wirtschaftlich realisierbare Verarbeitung von Endlosfasermaterialien. Dabei berücksichtigt die neue Technologie die Anforderungen für die Produktion von Automotivanwendungen wie Prozess- und Bauteilüberwachung sowie Optimierung der Auslegung zur weiteren Gewichtsreduktion. Diese Projektziele sollen eine weiterführende Standardisierung und langfristige Lizenzierung für Automotivprodukte erleichtern.

Sensorintegrierte, endlosfaserverstärkte additiv gefertigte Zugprobe. 1. Lichtwellenleiter Anschlusskabel 2. Spleißstellen 3. Endlosfaserverstärkte Zugprobe mit integriertem faseroptischen Sensor 4. Lichtwellenleiterterminierung

Vorgehen
Im Rahmen des Projekts soll ein neuartiges Verfahren zur additiven Herstellung von topologieoptimierten, sensorintegrierten und endlosfaserverstärkten Bauteilen entwickelt werden. Dazu soll ein Druckersystem entwickelt werden, mit welchem automatisiert Sensoren, sowie Endlosfasern integriert werden können. Des Weiteren ist ein Auslegungstool samt Steuerungssoftware für diese Anlage zu entwickeln. Es sollen zudem Methoden zur Topologieoptimierung unter Berücksichtigung des additiven Herstellungsverfahrens und der Sensorintegration erforscht und angewandt werden. Außerdem muss eine Sensorausleseeinheit für die im Bauteil integrierten Sensoren entwickelt werden. Abschließend sind die Entwicklungen zusammenzuführen, zu testen, analysieren und im Rahmen eines Demonstrators zu validieren.

Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projekts „WindEis“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Förderschiene „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)“ (Förderkennzeichen: KK5135804SK0).

Ansprechpartner
Jan Seiffert, M.Sc.; Dr.-Ing. Swen Zaremba