Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen

Partner

Die am Institut für Naturstofftechnik der Technischen Universität Dresden befindliche Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik, einschließlich der Arbeitsgruppe Papiertechnik, forscht auf dem Gebiet der Werkstoffentwicklung und -verarbeitung. Dabei stehen Werkstoffe auf lignocelluloser Basis sowie aus anderen Naturfasern im Mittelpunkt der Forschung und Entwicklung.
Einen Schwerpunkt der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der Forschungsgruppe Massivholz und Furnier bildet die Charakterisierung verschiedener Eigenschaften von Holz, Furnier und Furnierwerkstoffen unter Berücksichtigung der Feuchte- und Richtungsabhängigkeit. Weitere Schwerpunkte der Forschungsgruppe sind die Vergütung von Holz zur anwendungsbezogenen Eigenschaftsveränderung sowie Werkstoffentwicklungen durch konstruktive Vergütungen.

Projektspezifisch steht seitens der TUD die Erarbeitung projektrelevanter Anforderungen zur klaren Definition zu erreichender Zielgrößen im Fokus der ersten Projektphase. Das in verschiedenen Forschungsvorhaben erworbene Know-how, insbesondere die Kenntnisse in der Ermittlung der relevanten Kennwerte für Holz, Furniere und Lagenwerkstoffe werden in die Projektbearbeitung einfließen und einen Schwerpunkt der Arbeiten an der TU Dresden bilden. Des Weiteren zählen die Charakterisierung des verwendeten Materials zu den Arbeitspunkten der TUD.

Ein Bestandteil der Fakultät Maschinenbau der Hochschule Schmalkalden ist die Forschungsgruppe des Labors Strukturmechanik (LFS). Diese besteht seit nun mehr als 20 Jahren und beschäftigt sich mit der Validierung sowie mathematischen Beschreibung physikalischer Eigenschaften des nachwachsenden Rohstoffes Holz.
Dazu zählt, neben der Grundlagenforschung zur Werkstoffmechanik, ebenso die Generierung von Ansätzen zur innovativen Funktionsintegration in Form zahlreicher Forschungsprojekte. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen konnten in den letzten Jahren zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten wie Fachartikel, Tagungsbeiträge oder Dissertationen veröffentlicht und so ein wesentlicher Wissenszuwachs zum internationalen Stand der Technik erbracht werden.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens "FurForS" werden durch die Hochschule Schmalkalden folgende Themenfelder bearbeitet:

• wissenschaftliche Betreuung und Leitung des Projektes
• Versuchsplanung einschließlich Auswertung von Prozess- und Materialparametern
• Erstellung von Simulationsmodellen zur theoretischen Untersuchung möglicher Bauteilgeometrien
• Ableitung von Materialeigenschaften sowie Werkstoffcharakteristika bzgl. des Holzwerkstoffes Furnier
• Aufschlüsselung und Aufbereitung aller Ergebnisse zu Präsentations- sowie Veröffentlichungszwecken

Kurzporträt

Veröffentlichungen

Die Kreutzfeldt GmbH & Co. KG mit Stammsitz in Schleswig-Holstein produziert seit über 150 Jahren Produkte aus Formholz.
Dieser Erfahrungsschatz beim Umgang mit Furnieren, gepaart mit modernen Herstellungstechnologien ist die Grundlage für die Produktion von hochqualitativen Formholzteilen. Viele namhafte Hersteller vertrauen auf die Formholz-Spezialisten von Kreutzfeldt bei der Umsetzung ihrer Entwürfe. Im Ergebnis entstanden zahlreiche Designklassiker. Die genaue Kenntnis vom Verhalten der Furniere beim Formpressen erlaubt es, auch für die anspruchsvollsten Kundenentwürfe realisierbare Lösungen zu finden.

Im Rahmen der Forschungskooperation bearbeitet Kreutzfeldt drei Schwerpunktaufgaben:

• Die Entwicklung einer Verfahrenstechnologie zur hygrischen Modifikation von Furnieren.
• Die Konstruktion von Formholzteilen unter Verwendung der hygrisch modifizierten Furniere, deren Herstellung, Prüfung und Parametervariationen.
• Den Bau von Funktionsmustern und Prototypen.

An der Schnittstelle zwischen Ingenieurwissenschaften und Design begleitet die GbR LieDesign Ihre Kunden und Partner bei der Entwicklung neuer Produkte. Von den ersten Ideenskizzen bis zur Markteinführung sind Produktästhetik, Nutzerfreundlichkeit, Materialeffizienz und Langlebigkeit die Maxime.
LieDesign bringt in die Forschungskooperation seine Design- und Ingenieurkompetenz federführend in die Produktentwicklungsprozesse ein. Den Projektfortschritt begleitend werden Testgeometrien aus Lagenholz unter Einbeziehung der gewonnenen Forschungsergebnisse entwickelt. Die daraus resultierenden Funktionsmuster definieren die Herstellungsgrenzen und die Gestaltungsmöglichkeiten realer Bauteile. Darauf aufbauend entwickelt LieDesign komplexe Designkonzepte für Produkte aus Lagenholz, insbesondere unter Berücksichtigung gewonnener Erkenntnisse bezüglich der Verformungsgrenzen und Formstabilität. Im Ergebnis dessen erfolgt die beispielhafte Entwicklung und Gestaltung technologisch optimierter Bauteile sowie deren Integration in Prototypen komplexer Produkte.

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