MM3D - Generative Fertigung von Multi-Material-Leichtbaustrukturen und -Werkzeugsystemen

Projekt MM3D zur Erforschung des Multi-Material 3D-Druck ins Leben gerufen

Der CC Ost, acht sächsische Unternehmen und Wissenschaftler der Fakultät Maschinenwesen der TU Dresden haben sich zusammengeschlossen, um neue Verfahren für die Kombination aus Faserverbundtechnologien, 3D-Druck und metallischen Technologien entwickeln zu können. Das Projekt nennt sich „MM3D – Generative Fertigung von Multi-Material-Leichtbaustrukturen und -Werkzeugsystemen“ und hat eine Laufzeit bis Mai 2020.

 

Großes Potential vorhanden

Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffe besitzen ein großes Leichtbaupotential und ermöglichen neuartige Bauweisen für ressourcenschonende Hightech-Produkte. Die intelligente Kombination solcher Faserverbunde mit klassischen Konstruktionswerkstoffen wie Metallen – das sogenannte Multi-Material-Design (MMD) – führt zur deutlichen Erweiterung des Anwendungsspektrums infolge der zielgerichteten Ausnutzung werkstoffspezifischer Vorteile. Das große Potential lässt sich jedoch nur dann wirtschaftlich nutzen, wenn geeignete effiziente Fertigungstechnologien für unterschiedliche Produktionsmengen zur Verfügung stehen.

 

Bisher begrenzte Möglichkeiten

Bislang ist es nicht möglich MMD-Leichtbauteile, etwa eine Faserverbund-Metall-Hybridstruktur, generativ zu fertigen. Die traditionellen Polymer-3D-Druck-Verfahren generieren Bauteile mit begrenzten mechanischen Eigenschaften. So kann das erzeugte Bauteil zwar geometrisch, aber nicht eigenschaftskonform dargestellt und somit nicht im Einsatzfall getestet oder direkt belastet werden. Damit Unternehmen tatsächlich ohne kostenintensive Optimierungsschleifen ein MMD-Musterbauteil mit späteren Serieneigenschaften anbieten können, fehlen geeignete Methoden und Technologien zur kostengünstigen eigenschaftskonformen generativen Herstellung.

 

Projektziel

Das übergreifende Projektziel ist es daher, generative Fertigungstechnologien für Multi-Material-Leichtbaustrukturen mit anwendungsgerechtem strukturmechanischem Eigenschaftsprofil sowie zugehörige Werkzeugtechnologien an einem MM3D-Demonstrator zu erforschen und zu erproben.

 

Shared Factory

Der CC Ost begleitet das Projekt seit der ersten Idee und wird im Rahmen des Projektes teamübergreifend die Strukturen und Abläufe für die Etablierung von wettbewerbsfähigen, unternehmensübergreifenden Entwicklungs- und Fertigungsvereinigungen zur Abbildung lückenloser regionaler Wertschöpfungsketten innerhalb einer „Shared Factory“ schaffen und exemplarisch erproben. Diese generische „Shared Factory“ soll zunächst etwa die Verwertung der Forschungsergebnisse gewährleisten und später etwa auch die unternehmensübergreifende Nutzung von Ressourcen und die Qualitätssicherung in einer Fertigungsvereinigung sicherstellen.

 

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