Entwicklung und Analyse eines additiven Fertigungsverfahrens für anisotrope Schaumkernstrukturen mit chemisch reaktiven Flüssigschäumen
Im Mobilitätssektor werden kontinuierlich steigende Anforderungen an Gewicht, Emissionen und Nachhaltigkeit gestellt. Für eine bestmögliche Optimierung jedes Fahrzeugteils sind Gewichtsvorteile durch den Einsatz von Sandwichstrukturen möglich. Dabei wird leichtes Kernmaterial zwischen zwei festen Deckschichten verwendet. Der Einsatz von Schaumkernen in diesen Strukturen verbessert zusätzlich Eigenschaften wie Wärmeisolation, Impactschutz und Schallabsorption. Diese Schaumstrukturen sind aktuell aber noch uniform ausgelegt und zeigen noch ungenutztes Optimierungspotential für zusätzliche Gewichtseinsparung.
Das Ziel des Projekts ist es, eine Fertigungsmethode für chemische Flüssigschäume in Kombination mit dem additiven Auftragsprozess zu entwickeln und für eine Nutzung im Mobilitätssektor vorzubereiten. Es werden die prozesstechnischen Grenzen dieser Fertigungsmethode analysiert, um einen strukturellen und dichtegradierten Schaumkern umzusetzen. Dabei soll der Einfluss der variabel einstellbaren Prozess- und Fertigungsparameter analysiert werden und diese Erkenntnisse dazu verwendet werden, gewichtsoptimierte Schaumkerne in einem ressourcenschonenden additiven Prozess zu fertigen.
Der im Projekt entwickelte Produktionsprozess hat das Potential, anisotrope und optimierte Schaumkerne für Sandwichstrukturen flexibel und additiv zu fertigen. Zusätzlich kann es sekundäre Prozessschritte minimieren und es erlauben, Funktionalisierungen nahtlos in die Kernstruktur einzubauen.