Durch die Industrialisierung der additiven Fertigung kommen zunehmend Produkte wie zum Beispiel Rucksackteile oder Helme auf den Markt, bei denen die konstruktiven Freiheitsgrade des 3D-Drucks genutzt werden. 3D-Druck gibt Produzenten durch die schichtweise Herstellung besondere Gestaltungsmöglichkeiten. Dadurch können Alleinstellungsmerkmale wie beispielsweise verbesserte Dämpfungseigenschaften realisiert werden. Mittlerweile werden hierfür vermehrt dreidimensionale Gitterstrukturen (engl. lattice) verwendet. Hauptziel des Verbundprojekts DynLatt ist ein nachhaltiger Umgang mit Materialien in der additiven Fertigung durch die Verwendung von recyclebarem thermoplastischen Polyurethan (TPU) statt der gewöhnlich verwendeten Harzmaterialien für die Serienproduktion von Bauteilen mit hochelastischen Gitterstrukturen. Das Forschungsprojekt wird über die Fördermaßnahme „KMU-innovativ“ des BMBF mit insgesamt etwa 1,9 Mio. Euro über 36 Monate gefördert; davon gehen circa 424.000 Euro an die Universität Bayreuth.
„TPU ist ideal für Anwendungen, die wiederholte Biegung oder Kompression erfordern, beispielsweise in den Bereichen Automobil, Transport oder Medizin. Mit dem 3D-Druck erhält TPU neue, spannende Gestaltungsmöglichkeiten über traditionelle Fertigungsprozesse hinaus“, sagt Prof. Dr.-Ing. Stephan Tremmel, Dekan der Fakultät für Ingenieurwissenschaften an der Universität Bayreuth und Projektleiter für DynLatt am Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD.
Das Team des Lehrstuhls für Konstruktionslehre und CAD widmet sich im Verbundprojekt zum einen der Weiterentwicklung von Simulations- und Optimierungsstrategien für Gitterstrukturen. Zum anderen werden effiziente Modelle erforscht und erprobt, die eine Abschätzung bzw. Prognose des dynamischen Verhaltens und der Lebensdauer der Gitterstrukturen erlauben. Weitere an DynLatt beteiligte Partner sind AM POLYMERS GmbH, SQlab GmbH, rpm – rapid product manufacturing GmbH sowie SKZ – KFE gGmbH. Mit ihnen entwickelt der Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD ein innovatives, recyclefähiges Produkt über die additive Fertigung mit TPU. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen anschließend auf weitere Anwendungsbeispiele unter anderem bei den assoziierten Partnern AM Solutions GmbH, LuxYours GmbH und Jack Wolfskin GmbH übertragen werden.