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Marius_Dackweiler

M.Sc. Marius Dackweiler

Akad. Mitarbeiter
Bereich: Maschinen, Anlagen und Prozessautomatisierung
Sprechstunden: nach Vereinbarung
Raum: 131, Geb. 50.36
Tel.: +49 721 608-44295
Fax: +49 721 608-45005
Marius DackweilerDvf8∂kit edu

 Campus Süd



M.Sc. Marius Dackweiler

Forschungs- und Arbeitsgebiete:

  • Automatisierte Leichtbaufertigung im Bereich Faserverbundkunststoffe
  • Faserwickeln als Fügeverfahren
  • Produktionstechnik für das Faserblasen (FIM)

 

Allgemeine Aufgaben:

  • ATM – Arbeitstechniken im Maschinenbau (Lehrveranstaltung)

 

Projekte:

  • IP3D - Industrielle Produktion von 3D-Faserformteilen mit lokalen Endlosfaserverstärkungen zur Steigerung der Materialeffizienz
  • ROBOTOP - Modulare, offene und internetbasierte Plattform für Roboter-Anwendungen in Industrie und Service

 

Versuchsstände:

Veröffentlichungen

[ 1 ] Koch, S.; Dackweiler, M.; Pottmeyer, F. & Fleischer, J. (2015), „Intrinsische Hybridisierung im Schleuderverfahren“, Lightweight Design, Band 4, S. 12-18.
Abstract:
Unter dem Schleuderverfahren für Faserverbund-Metall-Wellen oder -profile wird ein Fertigungsprozess verstanden, bei dem spanend bearbeitete, metallische Elemente mit einer trockenen Endlosfaserstruktur (Preform) vormontiert und in eine geschlossene Werkzeugform eingelegt werden. Anschließend wird flüssige Matrix eingegossen und das Werkzeug solange unter hoher Drehzahl rotiert, bis die Faserstruktur vollständig imprägniert und die Matrix ausgehärtet ist. Die intrinsische Hybridisierung ermöglicht eine formschlüssige Kraftübertragung mit Hinterschneidungen zwischen Metall und Faserverbund, die normalerweise nicht montierbar sind. Dadurch sollen besonders hohe Lasten übertragen werden können. Dieses Verfahren bietet, aufgrund der vergleichsweise kurzen Fließwege, die Möglichkeit kurze Taktzeiten von wenigen Minuten zu realisieren.

[ 2 ] Dackweiler, M. & Fleischer, J. (2015), „Herstellung intrinsisch hybrider Bauteile - Herausforderungen zukünftiger Fertigungsprozesse am Beispiel des Faserblasverfahrens“. Serienfertigung mit unreifen Prozessen - Tagungsband zur wbk-Herbsttagung 2015, Hrsg. Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer, Shaker Verlag, S. 79-94.
Abstract:
Herausforderungen und Ansätze am Beispiel des Faserblasverfahrens und Steigerung der Materialeffizienz durch Endlosfaserverstärkung sowie Einbringung von Inserts in Faserblaspreforms.

[ 3 ] Fleischer, J.; Förster, F. & Dackweiler, M. (2015), „Materialeffiziente hybride Preforms aus Lang- und Endlosfasern“, Lightweight Design, Band 6, S. 14-19.
Abstract:
Unter dem Faserblasverfahren wird ein Preformingprozess verstanden, bei dem trockene Langfasern vermischt mit einem thermoplastischen Binder in eine spezielle Form eingeblasen und anschließend mit Hilfe von Heißluft und hohem Druck zu einem dreidimensionalen Preform verpresst werden. Durch die Erweiterung des Faserblasverfahrens um einen Prozessschritt zur gezielten Einbringung lokaler Endlosfaserverstärkungen können die mechanischen Eigenschaften des Bauteils zusätzlich verbessert und die Materialeffizienz des bereits verschnittarmen Faserblasverfahrens weiter gesteigert werden.

[ 4 ] Fleischer, J.; Dackweiler, M. & Ballier, F. (2016), „Fiber-Injection-Moulding – Herausforderungen und Chancen“, VDI-Z, S. 64-66.
Abstract:
Hohe Energiekosten und ein zunehmendes Umweltbewusstsein sowie die immer strengere Gesetzgebung forcieren den Einsatz leichter Werkstoffe zur Energie- und Ressourceneinsparung. Vor diesem Hintergrund gewinnen faserverstärkte Kunststoffe durch das besonders gute Verhältnis von Dichte zu mechanischen Eigenschaften an großer Bedeutung. Ausgangsbasis zur Herstellung dieser verstärkten Werkstoffe sind Faserpreforms*, die in einem nachfolgenden Prozessschritt mit einem Harz-Härter-Gemisch getränkt werden und zum Endbauteil aushärten. Ein vielversprechendes neues Verfahren zum verschnittfreien Endkontur-Preforming ist das Fiber-Injection-Moulding (FIM).

[ 5 ] Dackweiler, M. & Fleischer, J. (2017), „Automated local reinforcing of glass fiber-injection molded preforms with carbon fiber tapes“. 15th Japan International SAMPE Symposium and Exhibition, Hrsg. SAMPE Japan.
Abstract:
This paper presents a new approach of a manufacturing technique to produce locally reinforced glass-fiber-preforms in a completely automated process. The core-part of the preform is manufactured from omnidirectional glass fibers via the fiber-injection-molding process. The glass fibers are 50mm in length and combined with 10% of thermoplastic fibers to hold the preform in shape after pressing under increased temperature. These preforms infiltrated with resin can already be used in applications with low stresses. To improve the mechanical properties of the subsequent composite part this preform can be additionally reinforced with 10mm wide continuous carbon fiber tapes according to the results of a realized topology optimization in a further step. The continuous tapes are integrated with a newly developed process by blowing the continuous fibers into shaped channels and lay down the so created fiber-net afterwards onto the preform via a vacuum assisted handling operation. The results produced with the first realization of the prototype show opportunities and limits of the developed automated process chain. The preforms manufactured with this technique present a high potential for improvement through the reinforcement with a small amount of additional weight which leads to a high degree of resource saving compared to other manufacturing techniques for composite parts.

[ 6 ] Dackweiler, M.; Coutandin, S. & Fleischer, J. (2018), „Filament winding for automated joining of lightweight profiles“, JEC Magazine, S. 25-26.
Abstract:
Hollow profiles made of fibre-reinforced composites are ideally suited for the production of highly rigid lightweight lattice structures. Due to their excellent mechanical properties, these structures follow the current trend of resource-efficient and thus environmentally friendly construction. Compared to the flat structures, however, there are still major challenges in the joining process of such profiles. Today, these are often circumvented by the use of additional metallic elements such as screws or node elements. However, the consequence of these joining techniques is usually damage to the fiber composite struc-ture and thus a weakening of the overall structure. For this reason, the wbk Institute of Production Engi-neering at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) has developed an innovative method of joining in order to be able to produce such lattice structures flexibly and with a high load-bearing capacity. With the aid of a kinematic system attached to a vertical articulated arm robot, consisting of a stator and a rotor rotating inside, individual rovings and towpregs can be applied to the joining zone of the profiles to be joined in a load-fair and non-destructive manner and thus generate both a load-bearing form and ad-hesive bond.

[ 7 ] Dackweiler, M.; Coutandin, S. & Fleischer, J. (2018), „Fügewickeln - flexible Herstellung von Leichtbauverbindungen mit Hohlprofilen“, VDI-Z, S. 70-72.
Abstract:
Hohlprofile aus Faserverbundwerkstoffen eignen sich ideal zur Herstellung hochsteifer und gleichzeitig leichter Fachwerkstrukturen. Durch die hervorragenden mechanischen Eigenschaften folgen diese Strukturen dem aktuellen Trend ressourceneffizientem und somit umweltschonendem Bauen. Im Vergleich zu den flächigen Strukturen bestehen im Fügeprozess solcher Profile allerdings noch große Herausforderungen. Diese werden heute häufig durch den Einsatz zusätzlicher metallischer Elemente wie Schrauben oder Knotenelemente umgangen. Die Folge dieser Verbindungstechniken ist in der Regel allerdings eine Beschädigung die Faserverbundstruktur und somit einhergehend eine Schwächung der Gesamtstruktur. Aus diesem Grund wurde am wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit dem Fügewickeln ein innovatives Verfahren entwickelt, um solche Fachwerkstrukturen flexibel und mit hoher Tragfähigkeit herstellen zu können. Mit Hilfe einer an einem Vertikal-Knickarm-Roboter angebrachten Kinematik, bestehend aus einem Stator und einem darin drehenden Rotor, können hierbei einzelne Rovings und Towpregs lastgerecht und zerstörungsfrei an der Fügezone der zu verbindenden Profile aufgebracht werden und somit sowohl einen tragfähigen Form- als auch Stoffschluss erzeugen.