Nach zweieinhalb Jahren Laufzeit wurde das Projekt „WindEIS – Entwicklung von mit Endlosfaserverstärkung gedruckten Querlenkern inklusive Eindrucken von Sensoriken zur Online-Überwachung im Betrieb“ in Zusammenarbeit mit BRIGHT Testing GmbH erfolgreich abgeschlossen. Das Projekt fand im Rahmen der Förderschiene "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) statt.

Schwerpunkt des Projekts war die automatisierte Fertigung von sensorintegrierten und topologieoptimierten Strukturbauteilen mittels Endlosfaserverstärkter additiver Fertigung. Als Grundlage wurde dafür zunächst eine neuartige Fertigungsanlage basierend auf einem Core-XY 3D-Drucker entwickelt. Dieser sogenannte Tool-Changer ermöglicht die automatisierte Nutzung von mehreren Druckköpfen bzw. Tools während des Fertigungsprozesses. Die einzelnen Aufgaben konnten somit auf dedizierte Tools aufgeteilt werden, anstatt einen sehr komplexen und fehleranfälligen Druckkopf zu entwickeln. Des Weiteren wurden sowohl Faseroptische Sensoren (FOS) als auch Carbonfasersensoren (CFS) zur Integration und Zustandsüberwachung der Strukturbauteile untersucht. In Vorversuchen konnte gezeigt werden, dass sich sowohl FOS als auch CFS sehr gut für die Strukturintegration eignen. Es können zudem Teile der als Verstärkungsfasern integrierten Carbonfasern als CFS genutzt werden, was auch als „Self-Sensing“ bezeichnet wird. In Kombination mit einer beim Projektpartner entwickelten Topologieoptimierung konnten Querlenker optimiert, Sensorpositionen ausgewählt und das Leichtbaupotential dank lastpfadorientierter Faserintegration im 3D-Druckprozess ausgeschöpft werden. Zum Abschluss wurden am LCC Demonstratoren gefertigt und auf einer Testvorrichtung für überlagerte Belastungen beim Projektpartner BRIGHT Testing GmbH erfolgreich getestet.

Wir bedanken uns beim BMWK für die Förderung des Projekts und bei unseren Partnern für die stets reibungslose und professionelle Zusammenarbeit und Koordination.