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Die grosste Herausforderung fur den flachendeckenden Einsatz des Leichtbauwerkstoffes CFK sind die Kosten. Deutlich reduzierte Gesamtkosten lassen sich nur durch den effizienten Materialeinsatz, einer kurzen Prozesskette und niedrigen Investitionskosten erreichen. Ein effizienter Materialeinsatz zeichnet sich im Wesentlichen durch die Umsetzung der berechneten Faserorientierungen, einer Geometrie- und Topologieoptimierung und der Vermeidung von prozessbedingtem Verschnitt aus. Fur die Umsetzung dieser Faktoren wird in dieser Arbeit dem Prinzip der additiven Fertigung gefolgt. Die Innovation zu bekannten Verfahren liegt in der Verwendung von UV-hartenden Harzen und LED-Lampen, die eine Steuerung des Prozesses durch die Abstimmung des Spektrums der LED-Lampen auf das Harzsystem und den darin enthaltenen Photoinitiatoren im Millisekundenbereich ermoglichen. Das erarbeitete Prozessfenster ermoglicht den Verzicht eines konsolidierenden Bauteilprozesses, wie bei den industrialisierten RTM- oder Pressverfahren, und vermeidet hohe Investitionen fur Prozess und Werkzeuge. Die sehr geringen Produktinvestitionskosten ergeben einen linearen Zusammenhang zwischen Stuckzahl und Projektkosten. Dieser substantielle Vorteil gegenuber den heute etablierten Fertigungsmethoden sowohl im CFK-Bereich als auch bei metallbasierten Verfahren, eroffnen diesem Prozess ganzlich neue Perspektiven.

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9783832548094

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