Fördergeber: DFG
Ansprechpartner: Niklas Meier
Zusammenfassung des Gesamtprojekts:
Im Gegensatz zu den Metall- und Kunststoffverarbeitenden Industrien, herrscht im Bauwesen vergleichsweise geringer Automatisierungsgrad. Deswegen gibt es seit dem Ende der 90er Jahre Bestrebungen auch im Bauwesen einen höheren Automatisierungsgrad zu erreichen, um komplexe Bauteile günstig fertigen zu können. Neben dem automatisierten Schalungsbau und der automatisierten Herstellung von Bewehrungsstrukturen wird daran gearbeitet, additive Fertigungsverfahren von Betonbauteilen im Bauwesen zu etablieren. Dadurch bietet sich zum Beispiel die Möglichkeit strukturoptimierte Betonbauteile herzustellen und damit den Materialaufwand an CO2 intensivem Zement zu reduzieren. Ein additives Fertigungsverfahren für Betonbauteile ist der Beton 3D-Druck mittels selektiver Zementaktivierung (SCA).
Dabei handelt es sich um ein Pulverbett 3D-Druck Verfahren, bei dem das Bauteil schichtweise mit zwei Schritten pro Schicht aufgebaut wird:
Im Rahmen des DFG finanzierten TRR277 ist das Ziel des A01 – „Particle-Bed 3D Printing by Selective Cement Activation“ Projekts dieses Verfahren zu verbessern. Die Herausforderungen bestehen unter anderem darin, einerseits hohe Festigkeiten und andererseits eine gute Formtreue zu erreichen. Dazu wird am iPAT an der Herstellung maßgeschneiderter Pulver für diesen Prozess geforscht. Diese Ziele sollen durch die Anpassung der Partikelgrößenverteilung und Oberflächeneigenschaften der Partikel, sowie der Zugabe von Additiven erreicht werden. Außerdem wird daran gearbeitet, das Verfahren für die Verdichtung des Pulverbetts zu verbessern.
Abbildung : REM-Bilder von der Oberfläche eines unbeschichteten (links) und eines beschichteten (rechts) Sandpartikel.
Zusammen mit den Projektpartnern am iBMB (TU Braunschweig) werden mit den hergestellten Pulvern Bauteile im 3D Drucker gedruckt und deren Eigenschaften untersucht.