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Projekt
Verbesserung des Strukturverhaltens von Mineralguss-Bauteilen für den Einsatz im Werkzeugmaschinenbau durch optimierte Vorspannungsauslegung
Fachliche Zuordnung
Spanende und abtragende Fertigungstechnik
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451783369
Der Einsatz von Mineralguss im Bauwesen und im Maschinenbau hat bereits die Potentiale dieses Werkstoffs gezeigt. Materialbedingt sind jedoch für die Aufnahme von wechselnden Lasten Bewehrungssysteme vorzusehen, vor allem wenn Biege- und Zugbelastungen übertragen werden sollen. Im Bauwesen stehen hierfür unterschiedliche Bewehrungsmöglichkeiten zur Verfügung, die für Anwendungen im Werkzeugmaschinenbau nur bedingt oder gar nicht geeignet sind, da diese den auftretenden Belastungen nur ungenügend standhalten. Gleichwohl sind die Vorteile von Mineralguss, z. B. das sehr gute Dämpfungsvermögen und die einfache wie auch kostengünstige Herstellung von Bauteilen, nicht von der Hand zu weisen. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung von Methoden zur Vorspannung solcher Mineralguss-Bauteile mit Hilfe von textilen Verstärkungsstrukturen, um auftretende Belastungen dauerfest übertragen zu können. Grundsätzlich wird dazu die Frage nach dem optimalen Vorspannungssystem beantwortet und wie solche Systeme konstruktiv zu gestalten sind. Darüber hinaus wird geklärt, wie eine dauerfeste Verbindung zwischen den textilen Strukturen und dem Mineralguss erreicht werden kann und wie die Vorspannung aufgebracht sowie dauerhaft aufrechterhalten werden kann. Dafür werden im geplanten Vorhaben die Einsatzmöglichkeiten von faserverstärktem, vorgespanntem Mineralguss für unterschiedliche Anwendungsfälle im Werkzeugmaschinenbau untersucht und daraus abgeleitet Möglichkeiten entwickelt, wie die Materialeigenschaften dieses Verbundwerkstoffs optimal an die auftretenden Belastungen angepasst werden können. Anhand von prototypisch umgesetzten Strukturen werden die Eigenschaften experimentell ermittelt.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
