Gemeinsam mit den Verbundpartnern Broetje Automation, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, dem Faserinstitut Bremen und Cotesa Composites ist das Forschungsprojekt TapeReUse – „Weiterverwertung von Tapeverschnitt in generativen Fertigungsverfahren für hochratenfähige, ressourcenschonende Luftfahrtstrukturen in Duromer-Thermoplast-Bauweise“ gestartet. Der Verbundführer ist in diesem Projekt Broetje Automation.
Zielsetzung:
Im Rahmen des Vorhabens werden Verschnittreste aus dem Tape-Slitting für die Weiterverarbeitung in generativen Fertigungsverfahren aufbereitet. Ziel ist es, diese Materialreste einer weiteren Nutzung zuzuführen und damit ressourcenschonende Materialkreisläufe in der Bauteilfertigung zu ermöglichen. Hierzu werden konventionelle Verfahren zur Herstellung duromerer Schalenstrukturen mit der thermoplastischen additiven Fertigung kombiniert. Die additive Fertigung ermöglicht dabei eine flexible Verarbeitung des aufbereiteten Materials und eröffnet zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten bei der Bauteilauslegung. Durch die Kombination der unterschiedlichen Fertigungsverfahren sollen effiziente und hochratenfähige Prozessketten für die Herstellung von Bauteilen für die Luftfahrt entwickelt werden.
Verbundbeschreibung:
Im Vorhaben TapeReUse werden neue Verfahren entwickelt, um Verschnittreste aus dem Tape-Slitting aufzubereiten und einer weiteren Nutzung in der Fertigung von Faserverbundbauteilen zuzuführen. Durch die Kombination etablierter Fertigungsverfahren mit thermoplastischer additiver Fertigung und Micro-Fiberplacement sollen neue, ressourceneffiziente Prozessketten für die Luftfahrt entstehen. Im Fokus stehen dabei die effiziente Nutzung von Materialien, die Reduzierung von Produktionsabfällen sowie die Entwicklung flexibler und automatisierter Fertigungsverfahren. Aufbereitete Filamente und Tapeverschnitte sollen gezielt für die Herstellung und Funktionalisierung von Bauteilen eingesetzt werden. Gleichzeitig werden die erforderlichen Maschinen-, Prozess- und Pfadplanungskonzepte entwickelt und anhand von Demonstratoren und Validatoren erprobt. Das Vorhaben leistet damit einen Beitrag zu den förderpolitischen Zielen einer leistungsfähigen, effizienten und nachhaltigeren Luftfahrt. Durch die Reduzierung von Materialverlusten, die Verkürzung von Fertigungsprozessen und die Erschließung neuer Leichtbaupotenziale sollen sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Verbesserungen erreicht werden. Die entwickelten Technologien unterstützen damit die Zielsetzungen des Flightpath 2050, insbesondere hinsichtlich der Steigerung der Ressourceneffizienz, der Reduzierung der Umweltauswirkungen und der Entwicklung wettbewerbsfähiger Fertigungstechnologien für zukünftige Luftfahrt- und Mobilitätskonzepte.
Das Einzelvorhaben verfolgt das Ziel, eine robuste und skalierbare Prozesstechnologie zur Verarbeitung von Karbonfaser-Tapeverschnitt zu entwickeln, die die Herstellung von Filamenten für die additive Fertigung ermöglicht. Dies umfasst den Aufbau und die Optimierung der gesamten Produktionskette, von der Materialzuführung bis zur Qualitätssicherung, sowie die Validierung der entwickelten Technologien für die Bildung einer Grundlage für den Industrieeinsatz.
Dieses Forschungsprojekt wird im Rahmen von LuFo VII-1 gefördert.
