Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung und Umsetzung naturfaserbasierter Leichtbaukomponenten für ein Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 2: Modellierung, Optimierung

Anschrift
Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik - Professur Leichtbaudesign und Strukturbewertung
01307 Dresden
Holbeinstr. 3
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. habil Maik Gude
Tel: +49 351 463-38153
E-Mail: ilk-projekte@mailbox.tu-dresden.de
FKZ
22025515
Anfang
01.04.2016
Ende
30.09.2018
Aufgabenbeschreibung
Auf Basis verfügbarer natürlicher Ausgangswerkstoffe sollen neuartige Verbundwerkstoffe und deren Fertigungsprozesse für Kleinserien an natürlichen Leichtbau-Profilstrukturen und -Verbindungselementen entwickelt und am Beispiel eines Statives für Naturfotografen erprobt werden. Dafür dienen je nach haptischen, mechanischen oder funktionellen Anforderungen natürliche Werkstoffe wie Flachs- oder Hanffasern, Holzbänder, Holzspäne und auf natürlichen Rohstoffen basierende Matrixsysteme wie z.B. PLA als Ausgangsmaterial. Die zu entwickelnden Prozesse bzw. Prozessketten basieren zum Teil auf bestehenden Prozessen für CFK (Flechten, Wickeln, Pultrusion, etc.) oder auf bereits erforschten Einzelprozessen wie dem WPC- Spritzguss. Ziel ist es, die natürliche Optik sowie die gute Haptik derzeitiger Holzstrukturen beizubehalten, das Gewicht deutlich zu reduzieren sowie einfache Prozessketten aufzubauen, die bei KMU zügig umsetzbar sind. Zu Beginn des Projektes werden die technischen Entwicklungsziele definiert und ein Pflichtenheft für den Demonstrator erstellt. Des Weiteren werden durch umfangreiche Voruntersuchungen neue Werkstoffkombinationen erforscht und deren Eigenschaften, Fertigungsmöglichkeiten und Bearbeitungsmöglichkeiten auf Basis von Versuchsreihen bewertet. In Zusammenarbeit der Projektpartner werden Konzepte für natürliche Leichtbaustative erstellt, in CAD umgesetzt und bewertet. Es werden Spannungs- und Verformungsanalysen in CAE mit angepassten Versagenskriterien an ausgewählten Konzepten durchgeführt, um eine iterative konstruktive Anpassung der Stativelemente vorzunehmen und die werkstoffgerechte Auslegung zu verbessern. Abschließend wird am Beispiel des Statives der gesamte Fertigungsprozess konzipiert und ein Funktionsmuster aufgebaut. Die Prozesse und das Funktionsmuster werden final in Veröffentlichungen und auf Messen vorgestellt.

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