Direktverschraubung additiv gefertigter Kunststoffbauteile

Die Bedeutung der additiven Fertigung (AM) wächst stetig. Durch die werkzeuglose Fertigung ist diese für die Herstellung
funktionsnaher Prototypen unersetzbar. Zugleich befähigen die geometrischen Freiheiten die AM zur direkten
Umsetzbarkeit von spannungs- und steifigkeitsoptimierten Geometrien sowie der Funktionsintegration. Durch die steigende
Produktivität wird sie zunehmend interessanter für die Serienfertigung. Die Bauräume und Materialkombinationen in der
AM sind begrenzt und die Kosten verglichen mit anderen Verfahren hoch.
Das Fügen ermöglicht den gezielten Einsatz der AM und liefert einen direkten Beitrag zu qualitativem Wachstum. Dies ist
besonders für KMU interessant, da auf kleinen günstigen Anlagen hergestellte Bauteile zu größeren Baugruppen
verbunden werden können. Das Direktverschrauben ist hierzu prädestiniert, da es verschiedenste Materialien mit hoher
Kraftübertragung bei geringen Anlagenkosten verbinden kann.
Aktuell gibt es keine Richtlinie zur Auslegung additiv gefertigter Direktverschraubungen. Aus dem schichtweisen Aufbau
ergibt sich eine verfahrensabhängig ausgeprägte Anisotropie. Voruntersuchungen an der Kunststofftechnik Paderborn
zeigen, dass die DVS-Richtlinie 2241 für Spritzgussbauteile nicht auf additiv gefertigte Bauteile anwendbar ist. Im
Forschungsvorhaben werden für die additiven Verfahren FDM, KF und LS das Einschraubverhalten, die Prozesssicherheit,
die Auszugsfestigkeit und die Vorspannkraft optimiert und mit spritzgegossenen Referenztuben verglichen.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es Richtlinien zur Auslegung, Gestaltung und Fertigung additiv gefertigter
Direktverschraubungen für KMU bereitzustellen. Richtlinien tragen signifikant zur Erhöhung der Sicherheit und Qualität
additiv gefertigter Produkte bei. Durch sie sparen KMU Entwicklungskosten und bleiben wettbewerbsfähig gegenüber GU.
Gleichzeitig vereinfachen sie die Zusammenarbeit mit GU und bieten KMU mehr Sicherheit bei der Entwicklung von AMTeilen.