ASM - Additive Sandwich Manufacturing

Innovative Prozesskette zur Herstellung faserverstärkter Funktionsbauteile auf Basis von Sandwichstrukturen mittels additiver Fertigung

Zuwendungsgeber: BMBF
Partner: Projektpartner: altropol, EEW protec, GFa – Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V., Materialise, Siemens, windgigant, 2KM
Laufzeit: 10/2016 – 09/2019

 

Besonders bei der Herstellung von  kleinen Stückzahlen und Produkten, die komplexe Bauformen erfordern, erschließt ein additives Fertigungsverfahren Einsparpotentiale. Im Projekt ASM wird eine Prozesskette zur additiven Fertigung faserverstärkter Sandwichstrukturen konzipiert und umgesetzt: kundenspezifische Maschinenbauteile sowie Komponenten für Windenergieanlagen werden gefertigt, die Prozesse untersucht. Die Systemtechnik, die dieser neue Fertigungsansatz erfordert, wird angepasst und praktisch erprobt. Zusammen sollen modifizierte Fertigungsverfahren, Anlagentechnik und Materialanpassungen die Produktionskosten und die Time-to-Market für faserverstärkte Funktionsbauteile über 25% senken.
 

Zur Herstellung der Produkte werden einzelne Schichten aus Schaumstoff oder aus mit Schnittfasern verstärkten Kunststoffen – zum Beispiel Harze auf Basis von Epoxid und Polyurethan - aufgetragen. Software-Elemente der Bearbeitungsprogramme werden neu generiert bzw. angepasst, um Materialien gezielt maschinell aufbringen zu können. Die Definition der gewünschten Material- und Struktureigenschaften entscheidet über die Auftragsstrategie.
 

Für die Aufbringung der Schaumstoffe und der faserverstärkten Harze als Grundmaterial der Sandwich-Strukturen konzipieren die Industriepartner spezielle Dosierköpfe und Mischanlagen. Die entwickelten Teilkomponenten des Systems sowie die Software-Elemente werden in der Demonstrationsanlage „BladeMaker“ beim Fraunhofer IWES in Bremerhaven praktisch erprobt. Weitere maschinelle Bearbeitungsprozesse werden integriert, um die Bauteilgeometrie zu finalisieren.
 

Die Herstellung von Demonstrator-Bauteilen bzw. prototypischen Bauteilformen für hochbelastete Elemente von Windenergieanlagen unterstützt die Produktentwicklung in einem frühen Stadium, so dass sich Entwicklungszeiten signifikant verkürzen lassen.