Funktionsprototypenentwicklung von Wärmespeichersystemen mittels Fused Filament Fabrication

Fused Filament Fabrication (FFF) ist ein kostengünstiges und weitverbreitetes additives Fertigungsverfahren. Als Ausgangsmaterial verwendet das Verfahren drahtförmigen thermoplastischen Kunststoff (Filament). Die vorliegende Arbeit untersucht die Eignung des Verfahrens für die Funktionsprototypenentwicklung von Wärmespeichersystemen. Die Arbeit gibt einen Überblick zum Stand der Technik und interessanten Forschungsgebieten. Anhand der anwendungsspezifischen Anforderungen werden Testmaterialien für die Verarbeitung mittels FFF ausgesucht und mit verschiedenen Versuchen auf deren tatsächliche Eignung geprüft. Hierzu zählen unter anderem die Messung der Wärmeleitfähigkeit und der Zugeigenschaften. Die Probekörper werden an einem institutseigenen FFF-Drucker hergestellt. Ebenfalls untersucht werden neuartige Materialien, die die Fertigung von metallischen Bauteilen mittels FFF ermöglichen sollen. Dabei werden mit Metallpulver angereicherte Kunststoffe zu Bauteilen verarbeitet und in einem weiteren Prozessschritt zu Metallteilen gesintert. Diese Verfahrensvariante basiert auf dem Metallpulverspritzguss.