Das Team rund um den EmpowerAX Demo Part durfte in den vergangenen zwölf Monaten für sein Konzept der Additiven Funktionalisierung gleich zwei Mal die Siegertrophäe mit nach Hause nehmen. Der preisgekrönte EmpowerAX Demo Part ist eine doppelt gekrümmte kohlenstofffaserverstärkte Duromerschale, die vom DLR Institut für Systemleichtbau und zwölf internationalen Mitgliedern des DLR Innovation Lab EmpowerAX durch kurz- und endlosfaserverstärkten 3D-Druck additiv versteift wurde. Sie demonstriert die industriell verfügbare Prozesskette der Additiven Funktionalisierung. Die Additive Funktionalisierung ermöglicht jedoch viel mehr als nur die Versteifung von Verbundstrukturen. Wie die wirtschaftliche Produktion komplexer, hochintegrierter Leichtbausysteme auch bei kleinen Stückzahlen und einer großen Variantenvielfalt realisiert werden kann, zeigt der neue EmpowerAX Demonstrator.
EmpowerAX Demo Part Additive Funktionalisierung – Ein Konzept mit Auszeichnung
And the winner is… EmpowerAX!
Diese Verkündung hat das Team des DLR Innovation Lab EmpowerAX in der Vergangenheit gleich zwei Mal hören dürfen. Denn zwei verschiedene Jurys zeichneten den EmpowerAX Demo Part zum Konzept der Additiven Funktionalisierung sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene mit renommierten Preisen aus. Im September 2023 gewann EmpowerAX den Niedersachsen Innovationspreis in der Kategorie Kooperation. Nur 5 Monate später freut sich das Team über den internationalen in der Kategorie Aerospace Process – auch bekannt als „the oscar of composites“- in Paris in den Händen halten. Möglich gemacht hat dies das großartige Konsortium aus zwölf internationalen Industriepartnern und dem DLR Institut für Systemleichtbau, dessen Team neben der Konsortialführung auch einen entscheidenden Anteil der technischen Umsetzung des EmpowerAX Demo Parts verantwortet hat. Seit der Vorstellung des Demonstrators zum EmpowerAX-Konzept der Additiven Funktionalisierung auf der JEC im April 2023, sind der Demonstrator und Konzept gut 10.000 km durch Europa gereist. Aus der Welt des faserverstärkten 3D-Drucks sind sie damit nicht mehr weg zu denken. Doch was hat es mit dem Konzept der Additiven Funktionalisierung, das der EmpowerAX Demo Part eindrucksvoll demonstriert, auf sich und wie geht es damit weiter?
Das EmpowerAX Konzept der Additiven Funktionalisierung
Das Konzept der Additiven Funktionalisierung beschreibt die Kombination von konventionellen Verbundwerkstoff-Fertigungsverfahren mit 3D-Druck. Hierbei ist insbesondere auch die Verbindung von Thermoplast und Duromer möglich. Die duroplastische Grundstruktur kann vergleichsweise schnell und kostengünstig mit einem etablierten Fertigungsverfahren hergestellt werden. Mit Hilfe des faserverstärkten 3D-Drucks ist die anschließende Funktionalisierung des Bauteils entsprechend seiner individuellen Anforderungen möglich. Die Anwendungsmöglichkeiten der Additiven Funktionalisierung sind vielfältig und reichen vom Aufdrucken lokaler Versteifungsrippen über die Integration von Montage- und Klebehilfen bis zum Einbringen elektrischer Leiterbahnen in das Bauteil. Das EmpowerAX Konzept der Additiven Funktionalisierung kombiniert Materialien und Fertigungsprozesse genau so, dass diese den größtmöglichen Mehrwert bezüglich Kosteneffizienz und Ressourcenschonung bieten.
Komplexe, hochintegrierter Leichtbausysteme auch bei kleinen Stückzahlen
Neben dem Empower Demo Part, welcher das Konzept der Additiven Funktionalisierung an einer mehrfach gekrümmten Duroplastschale demonstriert, verfügt das DLR Innovation Lab nun auch über einen entsprechenden Handdemonstrator. Dieser zeigt verschiedene Funktionselemente wie ein Gehäuse mit Befestigungselementen und einer Dichtungsnut, eine Wabenkernstruktur, eine Kabelführung sowie Klebe- und Ausrichthilfen. Das Aufbringen aller Funktionselemente auf die planare duroplastische Verbundwerkstoffplatte erfolgte durch 3D-Druck mit kurzfaserverstärktem Thermoplast und konnte mit einem konventionellen Desktop 3D-Drucker mit 3-Achs-System in kurzer Zeit umgesetzt werden.
Der EmpowerAX Handdemonstrator zum Konzept der Additiven Funktionalisierung zielt darauf ab, die besonderen Vorteile der additiven Fertigung in Kombination mit konventionellen Verbundwerkstoff-Fertigungsverfahren zu nutzen, um die wirtschaftliche Produktion komplexer, hochintegrierter Leichtbausysteme auch bei kleinen Stückzahlen und einer großen Variantenvielfalt zu realisieren.
Weiterführende Links:
