Das Ziel des von AIMPLAS (Technologisches Institut für Kunststoffe) koordinierten und von ITE (Technologisches Institut für Energie) mitgetragenen Projekts FA ELECTRIC ist es, die Vorteile der additiven Fertigung (3D-Druck) zu nutzen, um Bauteile mit integrierten Sensoren in einem einzigen Arbeitsgang herzustellen. Diese Sensoren erzeugen ein elektrisches Signal als Reaktion auf mechanischen Druck. Die Sensoren werden gleichzeitig mit dem Bauteil gefertigt und nicht erst später integriert. Darüber hinaus wird der Herstellungsprozess des Sensors selbst von sechs auf nur einen Schritt reduziert, wobei alle Schritte mit derselben Ausrüstung durchgeführt werden.
Dies ermöglicht eine größere Vielseitigkeit bei den Anwendungen und eine Verbesserung der Konstruktion der Teile und bietet eine neue Lösung für Branchen wie Spielzeug, Sportschuhe, Medizin und Elektroelektronik.
Um dies zu erreichen, setzen die beiden Zentren des REDIT-Netzwerks eine innovative Strategie der additiven Fertigung um, die drei Schlüsselfaktoren vereint:
1. Entwicklung und Anwendung von Materialien mit elektrischen (Leitfähigkeit) und mechanischen (Elastizität) Eigenschaften.
2. Elektrische Aktivierung von Isoliermaterialien zur Erzeugung piezoelektrischer Eigenschaften, basierend auf dem gleichen Prinzip wie bei geschäumten Polymeren.
3. Integrierte Fertigung der gesamten Baugruppe in einem einzigen Schritt mittels additiver Fertigung mit einem modifizierten 3D-Drucker. Dieser Drucker kann gleichzeitig die neu entwickelten Materialien verarbeiten und die Bauteile, die mit Sensoreigenschaften ausgestattet werden sollen, elektrisch aktivieren.
Die durch taktilen Druck auf die Oberfläche erzeugte elektrische Ladung kann zur Erzeugung von Licht, Schall oder Energie genutzt werden.
Aktuell werden in dieser Projektphase Schaumstoffe elektrisch aktiviert und instrumentiert, um ihr Verhalten als piezoelektrische Sensoren zu analysieren. Konventionelle, mittels 3D-Druck hergestellte Kunststoffe wurden ebenfalls elektrisch aktiviert und charakterisiert, um ihr Verhalten zu untersuchen. Darüber hinaus werden die geeignete 3D-Drucktechnologie und das zu entwickelnde elektrische Aktivierungsverfahren analysiert.
Dieses Projekt wird von IVACE und EFRE-Mitteln finanziert.
