Ergebnisse aller Projektpartner

Der untersuchte Fertigungsprozess für die Herstellung von Hohlprofilen aus Furnierbändern wurde in zwei Arbeitsschritte unterteilt: Zunächst wurden aus den Endlos-Furnierbändern mehrlagige, runde Rohre gewickelt. Diese wiesen eine ausreichende Formstabilität auf, sodass sie problemlos von Eberswalde nach Kassel transportiert werden konnten.

Damit die Furnierbänder insbesondere an den Fügestellen während des Wickelprozesses nicht reißen ist es notwendig, dass die Furnierbänder durch eine zuvor aufgebrachte Verstärkungslage stabilisiert werden. Bei dem ab Werk mittels PVAc Schmelzklebstoff aufgebrachten Cellulosevlies besteht das Problem, dass der Klebstoff bei den für die Umformung erforderlichen Temperaturen nicht ausreichend stabil ist und somit eine Schwachstelle im Multimaterialsystem darstellt. Deshalb wurde der PVAc Schmelzklebstoff durch ein weiterentwickelten reaktivier- und vernetzbaren Haftklebstoff ersetzt. Dieser ermöglichte auch, dass während des Umformprozesses die Furnierlagen gegeneinander gleiten konnten, damit eine Faltenbildung vermieden wird.

Um die mechanischen Eigenschaften des holzbasierten Hohlprofils zu steigern, wurden unterschiedliche Wicklungen geprüft und mit industriell verfügbaren Vierkantrohren aus Aluminium verglichen. Es zeigte sich, dass Potential vorhanden ist, jedoch weitere Untersuchung hinsichtlich möglicher Verbesserungen durch eine beispielsweise andere Wicklung nötig sind. Des Weiteren wurden mögliche Verstärkungsmaterialien (Aramidfaser und Glasfaser) auf ihre Eignung als Trägermaterial hin geprüft. Sie zeigten dabei eine Steigerung der mechanischen Eigenschaften und sind mit dem genutzten reaktivier- und vernetzbaren Haftklebstoff Klebstoffsystem kompatibel.

Des Weiteren wurde im Rahmen des Projektes ein generelles Materialsimulationsmodell für gewickelte Rohre, ein Modell zur partiellen Umformung zur Untersuchung des Umformprozesses einer Ecke des Rohrs und eine Berechnungsmethodik zur Bestimmung der Wickelwinkel in Abhängigkeit des Rohrradius, der Furnierbreite und -dicke entwickelt.

Anhand von prototypischen Versuchen wurde zudem gezeigt, dass ein robotisches Wickeln von Rechteckhohlprofilen möglich ist. Es wurde ein spezieller Endeffektor (Roboterwerkzeug) entwickelt, der die Furnierstreifen extrudieren und zuschneiden kann.

Für die Umformung wurde eine geeignete Umformanlage konzipiert, konstruiert und gefertigt und für die Fertigung der eckigen Profile genutzt. Im Projekt wurden die Rohre diskontinuierlich hergestellt. Ein möglicher kontinuierlicherer Prozess wurde theoretisch erarbeitet.