BioStruct

Derzeit ist der Einsatz von Biokompositen auf weniger kritische Anwendungen beschränkt, die keine besonderen Anforderungen an die mechanische Leistung stellen. Die Verwendung von synthetischen Verbundwerkstoffen aus Kohlenstoff- oder Glasfasern weist jedoch einige Schwierigkeiten hinsichtlich des Recyclings und der Abhängigkeit von Drittländern auf. Etwa 98 % dieser synthetischen Verbundwerkstoffe landen immer noch auf Mülldeponien und etwa 80 % der Rohstoffe werden derzeit außerhalb Europas hergestellt.

Um diese Situation zu verbessern, befasst sich das Projekt BioStruct mit den Herausforderungen beim Einsatz von Biokompositen für Strukturbauteile und zielt darauf ab, das Anwendungsspektrum von Biokompositen zu erweitern.

Dies wird durch die Entwicklung eines präzisen Drapierungsprozesses zur Steuerung der Faserausrichtung, durch die Erstellung von Materialmodellen, die die natürliche Variabilität des Materials erfassen, und durch die Integration nanostrukturierter, biobasierter Sensoren zur Überwachung der Bauteile im Einsatz erreicht. Durch die erhöhte Genauigkeit und durch zusätzliche Regelkreise im Herstellungsprozess werden die gewünschten Eigenschaften und eine konstante Qualität erreicht.

Im Rahmen dieses Projekts werden Anwendungsfälle aus der Windenergie und dem Bootsbau untersucht, mit dem Ziel, ein Rotorblatt in Originalgröße und einen Schiffsrumpf herzustellen, um die technische Machbarkeit zu demonstrieren und TRL7 für die Fertigungstechnologien zu erreichen.

Das Konsortium besteht neben den Endanwendern aus Partnern aus den Bereichen Automatisierung, Maschinenbau, Messtechnik, Materialherstellung und Simulationssoftware, um alle Aspekte der Entwicklungen abzudecken. Basierend auf dem prognostizierten Wachstum des Biokompositmarktes, der bis 2030 voraussichtlich um den Faktor 2,5 zunehmen wird, erwartet das Konsortium bis 2030 ein Marktpotenzial von etwa 100 Mio. €.

Projektwebseite: www.biostruct-project.eu/

Förderung: HORIZON-IA

Projektvolumen: €5,495,530

Laufzeit: 01 Jan 2024 – 31 Dec 2024

Projektpartner:

• PROFACTOR GmbH: Coordinator (www.profactor.at)
• NOMA Resins SP zoo (www.noma.com.pl/)
• Reparaciones Nauticas Amura SL (www.amurasl.com/)
• Enginsoft SPA (www.enginsoft.com/)
• Fundacion CIDETEC (www.cidetec.es/es/inicio)
• Association Techtera Auvergne Rhône Alpes (www.techtera.org/en/)
• IDEKO S Coop (www.ideko.es/)
• Bladeworks SRL (www.cartflow.com/)
• Abele Ingenieure GmbH (www.abele-ingenieure.de/)
• Lumoscribe ltd (www.lumoscribe.com/)

Im Projekt DrapeBot wird ein kollaboratives Robotersystem für das Drapieren von Kohlefaserverbundbauteilen entwickelt. Der Roboter übernimmt dabei das Drapieren der großflächigen, wenig gekrümmten Teilflächen, während der Mensch die stärker gekrümmten und schwierig erreichbaren Teilflächen faltenfrei drapiert. Den Transport großer Zuschnitte, die mehrere Meter lang sein können, führen Mensch und Roboter gemeinsam durch.

Ein besonderer Schwerpunkt des Projektes ist die Effizienz der Kooperation, die einen wirklichen Mehrwert im Vergleich zu rein robotischer oder rein manueller Arbeit bringen soll. Dazu wird kamerabasierte Sensorik genutzt sowie Kraft- und Momentensensoren, die in einer echtzeitfähigen Rückkopplung die Bewegungen des Roboters anpassen.

Um eine technisch einwandfreie Ausführung des Drapierprozesses sicherzustellen, wird ein flexibler und modularer Greifer entwickelt, dessen integrierte Sensorik die Position der Zuschnitte und die Verformung des   Gewebes beim Drapieren überwachen kann. Bei der Entwicklung des Greifers werden auch die Anforderungen der Mensch-Roboter Kooperation spezifisch berücksichtigt.

Die Einsetzbarkeit des Roboters muss auch in realen Arbeitsumgebungen sichergestellt sein. Dazu werden begleitende Untersuchungen zum Thema Anwendbarkeit und Vertrauen durchgeführt, so dass die Kooperation Mensch-Roboter auch auf nicht-technischer Ebene optimal funktioniert.

Projektname:

Collaborative Draping of Carbon Fiber Parts

Förderung:

H2020-ICT-46-2020

Laufzeit:

01.01.2021 – 31.12.2024