Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Verfahrens zur Formteilherstellung von partiell perforierten Holzwerkstoffen - Akronym: HolzPaerFormT

Anschrift
Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Holztechnik und Holzwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel: +49 351 463-38100
E-Mail schreiben
FKZ
2220HV069A
Anfang
01.12.2021
Ende
30.11.2024
Aufgabenbeschreibung
Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden.

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