24. März 2022
3D-Druck – Teile leicht wie Kunststoff und belastbar wie Stahl

DLR In­no­va­ti­on Lab Em­po­werAX for­ciert Hoch­leis­tungs­leicht­bau von der Pro­the­se bis zum Au­to­mo­bil

Überblick EmpowerAX
Über­blick Em­po­werAX
Bild 1/3, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Überblick EmpowerAX

Über­blick zu den Ker­n­ele­men­ten von Em­po­werAX
Laboraufbau ENDLOSEFFEKT
La­borauf­bau END­LOS­EF­FEKT
Bild 2/3, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Laboraufbau ENDLOSEFFEKT

La­borauf­bau zur Her­stel­lung von end­los­fa­ser­ver­stärk­ten ther­mo­plas­ti­schen Halb­zeu­gen
Imprägniereinheit
Im­prä­gnier­ein­heit
Bild 3/3, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Imprägniereinheit

Im­prä­gnier­ein­heit für den end­los­fa­ser­ver­stärk­ten 3D-Druck
  • Mit dem Innovation Lab EmpowerAX erleichtert das DLR Unternehmen den Zugang zum 3D-Druck-Verfahren mit Additiver Extrusion.
  • Multilateraler Kooperationsvertrag von 23 internationalen Partnern unterzeichnet.
  • Schwerpunkte: Luftfahrt, Technologietransfer im Bereich Leichtbau

Ob für die Luftfahrt, den Autobau oder beispielsweise für Beinprothesen – extrem leichte, aber trotzdem stabile Teile sind sehr gefragt. Hier bietet sich der 3D-Druck an, dem für besondere Belastbarkeit Endlosfasern aus Kohlenstoff hinzugefügt werden können. Mit dem neuen Innovation Lab EmpowerAX erleichtert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) nun Unternehmen verschiedenster Größe und Branchen den Zugang zu der vielseitigen Technologie und fördert damit direkt den Technologietransfer aus dem Labor in die Praxis. Zuletzt wurde ein multilateraler Kooperationsvertrag von 23 internationalen Partnern unterzeichnet.

"Die Additive Extrusion ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem ein Kunststoff aufgeschmolzen und durch eine Düse ausgepresst wird", erklärt Xenia Stumpf vom DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik. "Das Material wird dann Schicht für Schicht aufeinander gebracht und so entsteht eine Struktur die zu einem Bauteil wird." Die Forschenden bringen dazu Endlosfasern aus Kohlenstoff mit in die Schichten ein. Dieser Vorgang wird als additive Extrusion mit endlosfaserverstärktem Material bezeichnet. Das faserverstärkte Material aus dem 3D-Drucker ermöglicht es, Bauteile leicht wie Kunststoff, aber belastbar wie Metall zu machen.

Und es gibt weitere Vorteile. "Die Kombination der mechanischen Eigenschaften von Endlosfasern mit der Designfreiheit des 3D-Drucks ermöglicht die präzise Verstärkung einer Struktur entlang der Punkte, die die meiste Stabilität benötigen", erklärt Stumpf. "So können belastbare und individualisierte Leichtbaustrukturen, wie zum Beispiel Prothesen, aus endlosfaserverstärkten Thermoplasten gefertigt werden."

EmpowerAX liefert gebündeltes Wissen

Das DLR Innovation Lab EmpowerAX hat es sich zur Aufgabe gemacht, Wissen zur Nutzung der Additiven Extrusionstechnologie nutzerfreundlich bereitzustellen. "Als neutraler Technologietreiber tragen wir im Innovation Lab gemeinsam mit Forschenden, Anwendenden und Nutzenden den aktuellen Stand des Wissens zur Technologie zusammen", sagt Stumpf.

Dabei klären die Spezialistinnen und Spezialisten Fragen von der Auswahl der geeigneten Technologie über die Umsetzung im Prozess bis hin zur Sicherung der Bauteilqualität – also alles, was Nutzende entlang der gesamten Prozesskette erfahren müssen. Durch dieses gebündelte Wissen aus einer Hand kann der Nutzende seine geplante Investition besser einschätzen. Dies senkt die Investitionshürden, erhöht den Zugang zur Technologie und fördert den Technologietransfer aus dem Labor in die anwendbare Praxis.

Multilateraler Kooperationsvertrag ermöglicht neue Wege der Zusammenarbeit

Mit der Wissensplattform geht das DLR neue Wege im Bereich der Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung, indem Anforderungen aus der Industrie von Beginn an mit einbezogen werden. Ein wichtiger Meilenstein hierbei ist ein multilateraler Kooperationsvertrag. Vom Start-Up über Mittelständler bis hin zum multinationalen Konzern verschiedenster Branchen, wurde der Vertrag kürzlich von 23 internationalen Mitgliedern unterzeichnet. Anders als üblich, hat nicht nur das DLR mit jedem dieser Mitglieder ein Vertragsverhältnis, sondern auch alle EmpowerAX-Mitglieder untereinander. Die daraus entstehende enge und offene Zusammenarbeit ermöglicht dem Innovation Lab über die üblichen Grenzen einer Kooperation hinaus zusammenzuarbeiten. Ziel ist es, das Netzwerk zukünftig weiter auszubauen. Vor diesem Hintergrund sind neue Mitglieder auf der Wissens- und Technologieplattform willkommen. Zukünftig wird das DLR Innovation Lab EmpowerAX zu einem Ort, an dem die Forschenden potentielle Innovationen testen und weiterentwickeln. Neue Technologien und Möglichkeiten finden hier einen Übergang aus der Forschung in die industrielle Anwendung der endlosfaserverstärkten Additiven Extrusion.
Mit dem Innovation Lab EmpowerAX agiert das DLR als Möglichmacher, um Unternehmen verschiedenster Größe und Branchen den Technologie-Zugang zu erleichtern.

Kontakt
  • Jasmin Begli
    Kom­mu­ni­ka­ti­on Braun­schweig, Cochs­tedt, Sta­de, Trau­en
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Kom­mu­ni­ka­ti­on und Pres­se
    Telefon: +49 531 295-2108
    Lilienthalplatz 7
    38108 Braunschweig
    Kontaktieren
  • Frau Xenia Stumpf

    In­sti­tut für Fa­ser­ver­bund­leicht­bau und Ad­ap­tro­nik
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