MultiCarb3DBeton

In dem Projekt MultiCarb3DBeton (Multifunktionaler 3D-Druck mit Beton und Kohlenstofffasern für eine nachhaltige automatisierte Leichtbauweise) werden an die additive Fertigung angepasste Betone mit Dichte- und Festigkeitsgradienten mit einer Mehrkomponenten-Druckdüse extrudiert. Dabei werden Fasern zur Herstellung bewehrter Bauteile eingebunden. Die verwendeten Betone werden mit CO2-optimierten Bindemitteln hergestellt und kurz vor der Extrusion mit einem Beschleuniger versehen, damit die gedruckten Schichten sofort weitere Lagen aufnehmen können. Für einen guten Faser-Beton-Verbund werden die Fasern vor dem Ablegen beschichtet und strukturiert. Mit einer Ablegeeinheit und einer angepassten Roboterbewegung werden Fasern nur dort in die Struktur eingebracht, wo eine erhöhte Zugfestigkeit benötigt wird. Materialien, Fertigungsmethoden und digitale Planungsmethoden für individualisierte, multifunktionale Leichtbauteile mit Materialgradienten werden robotergestützt gefertigt und untersucht. Die grundlegenden Erkenntnisse und ingenieurtechnischen Entwicklungen werden für die Produktion hochwertiger Betonfertigteile optimiert. Dabei wird die additive Fertigung mit Beton mit der subtraktiven Fertigung im frischen und ausgehärteten Zustand kombiniert und die Umsetzbarkeit wird anhand von Referenzbauteilen bis hin zu begehbaren Demonstratoren validiert.