Projektdaten

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Additiver Aluminiumleichtbau für das Bauwesen

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In diesem Vorhaben wird eine Technologie für die additive Fertigung von leichten und steifigkeitsangepassten dreidimensionalen Verbindungselementen für Aluminiumprofile und Fassadenkopplungselementen, basierend auf der Lichtbogentechnik adressiert. Die additive Fertigung mittels des Metall-Schutzgas-Schweißprozesses bietet grundsätzlich die Möglichkeit einer schnelleren und kostengünstigeren Fertigung als das Laserauftragschweißen oder Laserstrahlschmelzen im Pulverbett. Zum Einsatz von Metall-Schutzgas-Prozessen zur additiven Fertigung im Bauwesen von Aluminiumbauteilen liegen keine grundsätzlichen Erkenntnisse vor, welche das Prozessverhalten und die erzielbaren mechanisch-technologischen Eigenschaften, die Endkonturnähe und Konturtreue unter Verwendung von Massivdraht zur Herstellung dreidimensionalen Verbindungselementen und Fassadenkopplungselementen betrachten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen dazu Grundlagenuntersuchungen bezüglich unterschiedlicher Aluminiumlegierungen hinsichtlich der Relation der Prozessparameter, z. 8. Streckenenergie, Schweißfolge, mit den resultierenden mechanisch-technologischen Eigenschaften experimentell untersucht. Die Möglichkeit der robotergesteuerten Fertigung ermöglicht eine hohe geometrische Präzision, Formenvielfalt und durch Anwendung der Topologieoptimierung eine effiziente Materialausnutzung und eine Erhöhung der Steifigkeit. Die Knotenpunkte werden sowohl numerisch als auch experimentell untersucht, wobei aufgrund des räumlichen Aufbaus und Verformungsverhaltens ein zerstörungsfreies, optisches Messverfahren zum Einsatz kommt.