"Smart Materials" – Herstellung funktionsintegrierter elastomerer Bauteile mittels additiver Fertigung im Direct-Ink-Writing-Verfahren

• Antragsteller: Dr.-Ing. Lennart Hinz; Dr.-Ing. Benjamin Klie
• Fachliche Zuordnung: Kunststofftechnik ; Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577143567

Das enorme Potential der additiven Fertigung in der Kautschukverarbeitung begründet sich ‎insbesondere in der geometrischen Flexibilität beim schichtweisen Aufbau eines Formteils und der ‎Möglichkeit zur gezielten lokalen Integration von Funktionen und Materialeigenschaften. ‎Da der kautschukbasierte additive Druckprozess sehr rezepturspezifisch ist, können die Potentiale ‎des Verfahrens zur Fertigung komplexer, funktionsintegrierter und anwendungsorientierter ‎elastischer Formteile noch nicht vollständig genutzt werden. Passive Funktionsintegrationen ‎umfassen einerseits lokal angepasste mechanische Struktureigenschaften, während darüber ‎hinaus der Prozess auch Potentiale für eine aktive Funktionalisierung durch Sensorik und Aktorik ‎bietet.‎ Im Rahmen dieses Vorhabens werden grundsätzliche Forschungsfragen zur Realisierung eines ‎‎„Multi-Material“-Drucks zur simultanen additiven Verarbeitung von zwei kautschukbasierten ‎Mischungen innerhalb eines Verarbeitungsprozesses adressiert. Dies umfasst die Erforschung von ‎Methoden zur gezielten passiven und aktiven Funktionalisierung durch gradierte Strukturen und ‎integrierte Sensorik. Weiterhin werden neuartige Kalibrierverfahren erforscht, um auf Basis der ‎akquirierten Sensordaten Spannungszustände und Materialkonfigurationen vorherzusagen und die ‎Erkenntnisse an einem Demonstrator (Greifer) zu validieren.‎

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen