Design funktionaler Materialien am Beispiel pantographischer Strukturierung

Funktionale Materialien ermöglichen es gesteigerte Materialanforderungen gezielt zu erfüllen

© Fraunhofer EMI

Es wurden pantographisch strukturierte Materialien als Beispiel für ein funktionales Material modelliert, additive gefertigt und getestet.

Eine Strukturierung und Formgebung von funktionalen Materialien lässt sich durch Additive Fertigung mit einer bisher nicht vorhandenen Flexibilität und Freiheit bewerkstelligen.

Die für generative Fertigungsverfahren typische inkrementelle Werkstoffgenerierung ermöglicht die individuelle Beeinflussung der Eigenschaften von kleinskaligen Teilbereichen des Materials.

Dies ermöglicht bei Metallen die gezielte Beeinflussung der Metallurgie und außerdem das generieren geometrischer, mechanischer und werkstoffwissenschaftlicher Eigenschaften in verschiedenen Ebenen der Betrachtung.

Die pantographisch strukturierten Materialien haben in ersten Untersuchungen ein enormes potential hinsichtlich gesteigerter Elastizität und Versagensdehnung gezeigt – bis zu 10x höher als das Ausgangsmaterial.

Es werden weiterführende Anwendungspotenziale für technische Lösungen untersucht.

Publikation:

Spagnuolo, M., Pfaff, A., et al. „Qualitative pivot damage analysis in aluminum printed pantographic sheets: numerics and experiments”, Mechanics Research Communications, 2017, To be published

Kontakt:

 Aron Pfaff, aron.pfaff@emi.fraunhofer.de, +49 761 2714 522

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