Neuer Hybridprozess zur lokalen Verstärkung von Kunststoffteilen mit additiv gefertigten endlos-faser Einlegern. Basis bildet die additive Fertigung von Halbzeugen aus Endlosfasern, welche definiert ins Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit einer kompatiblen Kunststoffmatrix umspritzt werden.
Die Zielsetzung war es, ein Referenzbauteil aus der Automobilindustrie durch konstruktive, simulative und fertigungstechnische Weiterentwicklung zu verbessern, sodass eine Steigerung der Festigkeit bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung eintritt. Standardmäßig wird das Referenzbauteil aus einem langglasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff im Spritz-gussverfahren hergestellt. Der verfolgte Lösungsansatz zur Festigkeits-steigerung ist die Anwendung von Endlosfasern, die bisher im Spritzgussverfahren nicht eingebracht bzw. verarbeitet werden konnten. Die Einbringung der Endlosfasern erfolgt über eine vorgelagerte Fertigungsstufe. Um eine Verbesserung der Festigkeit zu erreichen, werden daher lokal additiv gefertigte endlosfaserverstärkte Einleger in das Referenzbauteil implementiert. Mittels additiver Fertigung können werkzeuglos filigrane Strukturen aus vorgestreckten Endlosfasern mit einer rauen Oberfläche individuell gefertigt werden, was durch bisherige Fertigungstechnologien nicht möglich war. Die gleichzeitige Gewichtseinsparung wird erreicht, indem zur Auslegung des Hybridbauteils Werkzeuge der virtuellen Produkt-entwicklung zum Einsatz kommen. Durch die Aufdeckung des Kraftflusses im Referenzbauteil kann an mechanisch belasteten Stellen verstärkt und an weniger beanspruchten Stellen Material eingespart werden.
