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Oral-Poster-Präsentationen

Additive Fertigung von Verbundwerkstoffen verstärkt mit endlosen Kohlenstofffasern

Mittwoch (25.04.2018)
17:10 - 17:15 Uhr Kongresssaal
Bestandteil von:

Session A: Poster-Oral-Presentation
Gehört zu:
Symposium OP: Oral-Poster-Präsentation


Die Additive Fertigung ermöglicht neue Möglichkeiten in der Konstruktion von Komponenten und durch den digitalen Workflow ergeben sich neue Vorteile im Vergleich zu bisher eingesetzten Verfahren. Durch den großen Zuspruch in den letzten Jahren und durch fallende Preise für Maschinen, Software und Filamente haben sich Verfahren wie die Material Extrusion mit Kunststoff (Fused-Deposition-Modeling oder Fused-Filament-Fabrication) weiter durchgesetzt.

 

Der größte Nachteil der aus Kunststoff gedruckten Strukturen ist die deutlich niedrigere Festigkeit und Steifigkeit im Vergleich zu metallisch gefertigten Strukturen. Um dennoch etablierte Verfahren wie die Material Extrusion und die damit verbundenen günstigen und etablierten Maschinen/ Prozesse nutzen zu können, bietet es sich an, Kohlenstofffasern in Endlosform mit in das Material einzuarbeiten. Die mechanischen Eigenschaften eines solchen Verbundwerkstoffes können vergleichbar mit metallischen Werkstoffen sein, wobei das Herstellungsverfahren kostengünstiger gegenüber Pulverbett basierten Verfahren mit Laser- oder Elektronenstrahl und deren Nachbehandlung ist.

 

Der Fokus der Arbeit lag auf der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von gedruckten Endlosfaser-verstärkten Strukturen. Hierfür wurde die Filamentherstellung aus Polymergranulaten mit Hilfe eines Einschneckenextruders für den Druckprozess optimiert. Zusätzlich wurde mit Hilfe einer Vorbehandlung der Faseroberfläche die Anbindung zwischen Fasern und der Matrix verbessert. Des Weiteren wurden die Parameter des Druckprozesses auf die verwendeten Polymerfilamente und die behandelten Fasern abgestimmt und die mechanischen Eigenschaften und die Infiltration der gedruckten Verbundwerkstoffe untersucht.

Sprecher/Referent:
Mathias Czasny
Technische Universität Berlin
Weitere Autoren/Referenten:
  • Onur Kaba
    Technische Universität Berlin
  • Dr. Franziska Schmidt
    Technische Universität Berlin
  • Dr. Oliver Görke
    Technische Universität Berlin
  • Prof. Dr. Aleksander Gurlo
    Technische Universität Berlin