Im Projekt ThermoCell wird ein industrietauglicher Thermoformprozess zur Umformung von Cottonid-Halbzeugen entwickelt. Im Fokus steht die Verarbeitung dicker und mehrschichtig verleimter Halbzeuge, deren Verhalten im Thermoformverfahren bislang nicht bekannt ist. Besonders der Einfluss von Feuchtigkeit, Werkstoffaufbau und Prozesswärme auf Umformbarkeit, Formstabilität und mechanische Leistungsfähigkeit wird charakterisiert.

Hierfür wird die Mikrostruktur von Cottonid-Halbzeugen in Abhängigkeit der Feuchte und des Umformgrads bewertet. Auf dieser Basis werden angepasste Werkzeuge entwickelt, über die mithilfe lokaler Beheizung die Formgebung und Formstabilität gesteuert wird. Parallel dazu wird ein Modell zur Beschreibung der Feuchteaufnahme und -abgabe entwickelt, um geeignete Befeuchtungs- und Trocknungszyklen für den Prozess zu entwickeln. 

Ergänzend werden Fräsverfahren für die umgeformten Bauteile untersucht.

Die Bauteilqualität und mechanische Leistungsfähigkeit wird über hochinstrumentierte Ermüdungsversuche charakterisiert und mikrostrukturbasiert wirkenden Schädigungsmechanismen zugeordnet. Dabei werden besonders umforminduzierte Schädigungen eingeordnet. 

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines robusten, automatisierbaren und industriell nutzbaren Thermoformprozesses für Cottonid. Gleichzeitig sollen Designregeln und Prozessparameter abgeleitet werden, die eine reproduzierbare Herstellung formstabiler, belastbarer und ressourceneffizienter Bauteile ermöglichen.

Projektlaufzeit: 2025 bis 2027