Page 90 - ITM Jahresbericht 2021

Jahresbericht 2021

bination of knitted textiles with compression effect and Nach seinem Masterabschluss im Studiengang Holz-
customized structures manufactured additively and fib- technik an der Hochschule für nachhaltige Entwick-
er-reinforced on the basis of individual 3D body data. lung war Herr Zerbst von 2016 bis 2020 bei der
In Mr. Ahrendt‘s dissertation, a CAE process chain was Mercedes-Benz AG angestellt und im Bereich der
developed, validated and applied, starting from the 3D Fahrzeug-Forschung und -Entwicklung tätig. In der
scan of the individual person, through the design of the Entwicklung von Interieur- Materialien und Ferti-
rigid functional elements, to the combined, continuous gungsverfahren war er zuständig für die simulati-
fiber-reinforced additive manufacturing with carbon ve Absicherung von Interieur-Komponenten. Dabei
directly on the textile surface for the realization of an beschäftigte sich Herr Zerbst insbesondere mit der
exemplary, lightweight orthopedic device. The design of Material-Modellierung von Furnieren und der Aus-
the functional elements and the evaluation of the design legung des Fertigungsprozesses von Holzoberflä-
were based on simulations. For this purpose, research chen für Zierteile über numerische Simulationen.
was carried out to analyze the correlation between a Die dabei erarbeiteten Methoden und Erkenntnisse
wide range of influencing parameters (textile-physical, ermöglichen die virtuelle Auslegung der Fertigung
chemical, machine-side) on the resulting textile-polymer von Holzzierteilen und ermöglichen damit die Ein-
adhesion properties. The combination of additive man- sparung von Entwicklungszeiten und Prototypen-
ufacturing with textile materials is expected to contrib- Werkzeugen.
ute to a faster supply of patient/sportsman with cus-
tomized orthopedic aids in the future.
Zusammenfassung der Dissertationsschrift
Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des ITM gra-
tulieren Herrn Dr.-Ing. Dustin Ahrendt zum erfolg- Entwicklung einer virtuellen Prozesskette zur
reichen Abschluss seiner Dissertation recht herzlich rechnergestützten Simulation der Umformung
und wünschen ihm für seine weitere berufliche und von textilkaschierten Holzoberflächen dekora-
private Zukunft alles Gute und viel Erfolg. tiver Bauteile im Fahrzeug-Innenraum

Die dreidimensionale Formgebung von vliesstoffka-
schierten Furnieren als Oberflächen von Zierteilen
• Dissertation von Herrn Dr.-Ing. im Fahrzeug-Innenraum erfolgt über einen Umform-
Jonas David Zerbst prozess. Aufgrund der spröden, anisotropen und
variablen mechanischen Eigenschaften von Holz
Am 29. November 2021 fand unter dem Vorsitz von erforderte die Abschätzungen der Umformbarkeit
Herrn Prof. Brosius (Institut für Fertigungstechnik bei neuen Geometrien umfangreiche Absicherungs-
der TU Dresden) die erfolgreiche Verteidigung der versuche anhand von Prototypen-Werkzeugen. In
Dissertation „Entwicklung einer virtuellen Pro- der vorgestellten Dissertation wurden daher nume-
zesskette zur rechnergestützten Simulation der rische Methoden zur Vorhersage der Umformbarkeit
Umformung von textilkaschierten Holzoberflä- von vliesstoffkaschierten Furnieren zur Reduzierung
chen dekorativer Bauteile im Fahrzeug-Innen- von Material- und Zeitaufwand im Fahrzeugentwick-
raum“ von Herrn Dr.-Ing. Jonas David Zerbst statt. lungsprozess entwickelt. Der Materialverbund aus
Eschenholz-Furnier und Vliesstoffkaschierung wur-
Herr Dr.-Ing. Zerbst hat die wissenschaftlichen de dafür zunächst experimentell untersucht und
Untersuchungen zu seiner Dissertation extern par- charakterisiert. Auf Basis der Experimente wurden
allel zu seiner Tätigkeit bei der Firma Mercedes Benz konstitutive Beziehungen und ein Materialmodell
AG in enger Kooperation mit dem ITM ausgeführt abgeleitet. Zur Abbildung von lokalem Versagensver-
und die Dissertation an der Fakultät Maschinenwe- halten wurde ein Mapping-Verfahren zur diskreten
sen der TU Dresden eingereicht. Die wissenschaft- Berücksichtigung der Eigenschaften von Früh- und
liche Betreuung erfolgte am ITM durch Prof. Cherif. Spätholz in Finite-Elemente-Modellen entwickelt. Die
Umformsimulation mit so erzeugten digitalen Zwil-
Die Promotionsschrift wurde durch Herrn Prof. lings-Proben eines Fahrzeug-Zierteils aus der Seri-
Cherif (ITM) und Herrn Prof. Wagenführ (Institut für enfertigung zeigte dabei eine sehr gute Überein-
Naturstofftechnik der TU Dresden) begutachtet. Als stimmung in der charakteristischen Faltenbildung,
Beisitzende begleiteten Frau Prof. Krzywinski (ITM) die sich auch am realen Bauteil über die individu-
und Herr Prof. Haller (Institut für Stahl- und Holzbau elle Verteilung der Jahrringe einstellte. Die erarbei-
der TU Dresden) das Promotionsverfahren. teten Forschungsergebnisse stellen damit die voll-
ständige Prozesskette zur virtuellen Auslegung des
Aufgrund der aktuellen COVID-19 Pandemie fand die Umformprozesses vliesstoffkaschierter Furniere,
öffentliche Verteidigung als Video-Verteidigung statt. unter Berücksichtigung von dessen individuellen
Ein Teil der Prüfungskommission und alle interes- wachstumsbedingten Eigenschaften, bereit.
sierten Zuschauer:innen nahmen online an der Pro-
motionsverteidigung teil.

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