F&E: Projektabschluss – komplexe Bewehrungsstrukturen aus Betonstahl

Unser erstes Forschungsprojekt (FKZ: ZF4760001FH9) mit dem Titel rebars-print konnten wir im Januar 2022 abschließen. Zielstellung mit der TU Dresden war die Herstellung von Bewehrungen für das Bauwesen mittels MIG/MAG-Schweißen, indem tropfenweise Schweißzusatzwerkstoff aufgetürmt wird. Dieses Verfahren wird auch WAAM genannt - die Abkürzung für Wire Arc Additive Manufacturing.

Die Optimierung des Schweißprozesses war der Schwerpunkt der Professur für Fügetechnik der TU Dresden. Derzeit müssen schwere Metallgrundstrukturen verwendet werden, die als Schweißgrundlage dienen und das Schweißgut kühlen. Im Nachgang müssen die Schweißtropfenformen mit einem Winkelschleifer abgetrennt werden. Um wirtschaftlich zu schweißen, müsste der Trennvorgang vermieden und auf den teuren Grundwerkstoff verzichtet werden. Der Versuch auf Sand zu schweißen scheiterte allerdings. Alternativ wäre es ausreichend gewesen die WAAM-Bewehrung zumindest durch geringen Kraftaufwand abbrechen zu können. Auch dieser Ansatz scheiterte im Projekt.

Die Grötschel GmbH beschäftigte sich parallel mit einem Baukastensystem, um Objekte des Bauwesens zu Kategorisieren und in kleine Elemente zu unterteilen, die in den Arbeitsbereich eines Industrieroboters passen. Eine solche Unterteilung in zwei Hauptgruppen ist möglich. Die kleinen Elemente müssen anschließend zu bauwerksgroßen Bewehrungen zusammengefügt werden. Wir haben uns intensiv mit diesem Thema auseinandergesetzt, Lösungen entwickelt, Kontakte zu Ingenieurbüros und Architekten hergestellt und aktiv nach passenden Anwendungsfällen gesucht. Da die mechanischen Eigenschaften der WAAM-Bewehrung stark schwankten, suchten wir auch verfahrensseitig nach Alternativen. Eine Lösung fanden wir in Klipphausen bei OSCAR-PLT.

Mit den Erfahrungen aus diesem Projekt können wir ein Projekt mit Zulassung im Einzelfall bearbeiten.