@misc{JudenmannPongratzEhrlichetal., author = {Judenmann, Anna and Pongratz, Christian and Ehrlich, Ingo and H{\"o}fer, Philipp and Holtmannsp{\"o}tter, Jens}, title = {Additive Fertigung von endlosfaserverst{\"a}rkten Kunststoffstrukturen}, series = {M{\"u}nchner Leichtbauseminar 2022, 26. October 2022, 16. November 2022, 30 November 2022, Munich/Neubiberg/Garching}, journal = {M{\"u}nchner Leichtbauseminar 2022, 26. October 2022, 16. November 2022, 30 November 2022, Munich/Neubiberg/Garching}, abstract = {Additive Fertigung hat sich in zahlreichen industriellen Anwendungen etabliert und bildet eine wichtige Schl{\"u}sseltechnologie. Im Gegensatz zu metallischen Werkstoffen, haben additiv gefertigte Bauteile aus Kunststoffen geringere Festigkeit und Steifigkeit, sodass sich ihre Verwendung als lasttragende Strukturen schwierig gestaltet. Insbesondere der Einsatz von endlosen Verst{\"a}rkungsfasern kann die mechanischen Eigenschaften additiv gefertigter Strukturen signifikant verbessern und die Fertigung hochbelastbarer Faserverbundstrukturen im 3D-Druckverfahren erm{\"o}glichen. Daher gilt es aktuell notwendige Anlagen und Prozessketten f{\"u}r den Fertigungsprozess aber auch Vorgehensweisen f{\"u}r die belastungsoptimierte Auslegung der Faserverl{\"a}ufe innerhalb des Bauteils zu entwickeln, um so das Themengebiet „Endlosfaserverst{\"a}rkter 3D-Druck" weiter voranzutreiben. F{\"u}r mehr r{\"a}umliche Freiheit bei der Positionierung der Druckbahnen k{\"o}nnen industrieroboterbasierte Systeme eingesetzt werden, um so das Potenzial gerichteter Bauweise von Faserverbundstrukturen auch im additiven Fertigungsprozess vollumf{\"a}nglich aussch{\"o}pfen zu k{\"o}nnen. Dabei erm{\"o}glicht ihr Einsatz auch eine r{\"a}umliche Ablage der Faserverst{\"a}rkung, wobei f{\"u}r die Materialablage ein geeigneter 3D-Druckkopf erforderlich ist. F{\"u}r die Implementierung der Faserverst{\"a}rkung ist zudem eine dem Lastfall entsprechende Auslegung des Bauteils sowie die Ermittlung einer sinnvollen Faserpositionierung innerhalb des Bauteils erforderlich, wobei unterschiedliche Variablen aus den Bereichen Material, Struktur und Fertigungsprozess ber{\"u}cksichtigt werden m{\"u}ssen. Im Rahmen des Vortrages werden die Herausforderungen der Technologieentwicklung des endlosfaserverst{\"a}rkten 3D-Drucks aufgegriffen sowie auf eine belastungsorientierte Faserpositionierung n{\"a}her eingegangen. Aktuelle Erkenntnisse werden diskutiert sowie eine Entwurfsmethodik f{\"u}r die Prozesspfadgenerierung vorgeschlagen.}, language = {de} } @inproceedings{JudenmannHoltmannspoetterEhrlich, author = {Judenmann, Anna and Holtmannsp{\"o}tter, Jens and Ehrlich, Ingo}, title = {Additive Manufacturing of Continuous Fiber-Reinforced Composites}, series = {Proceedings of the Munich Symposium on Lightweight Design 2022}, booktitle = {Proceedings of the Munich Symposium on Lightweight Design 2022}, language = {de} } @unpublished{SieglJungbauerGebhardtetal., author = {Siegl, Marco and Jungbauer, Bastian and Gebhardt, Jakob and Judenmann, Anna and Ehrlich, Ingo}, title = {Winding process of fibre-reinforced thermoplastic tubes with integrated tape production through in-situ roving impregnation and infrared consolidation}, series = {International Journal of Advanced Manufacturing Technology}, journal = {International Journal of Advanced Manufacturing Technology}, doi = {10.21203/rs.3.rs-4085105/v1}, abstract = {The present paper takes a novel approach to production of fibre-reinforced thermoplastic tubes. The method begins with the raw materials, reinforcing fibre and thermoplastic granulate which are processed to tapes through a newly developed direct impregnation process. It is followed by consolidation of fibre-reinforced thermoplastic tubes using infrared (IR) emitters in the filament winding process. This process employs various angles and utilizes a rotatable consolidation axis. The winding process operates at a constant speed, addressing the challenge of bending the fibre-reinforced tapes in the angle reversal areas near the tube ends. Experiments have confirmed that the process can run at speeds reaching approximately 470 mm/min. The design of the impregnation line takes into account the properties of the thermoplastic and the roving, allowing for a speed of up to 1 m/s.}, language = {en} }