Sitzkomfortoptimierung durch individualisierte, additiv gefertigte Sitzkissen am Beispiel des Autositzes

Zusammenfassung

Im Bereich der Sitzkomfortoptimierung spielt die Sitzdruckverteilung eine entscheidende Rolle. Hierbei zählt der Autositz aufgrund der hohen Angepasstheit an die Massenproduktion, der hohen Sicherheitsauflagen sowie dem allgemeinen Optimierungsgrad zu den anspruchsvollsten Beispielen im Anwendungsfeld der Sitzdruckkomfortforschung. In dieser Arbeit wird daher am Anwendungsbeispiel des Autositzes unter Zuhilfenahme der Additiven Fertigung ein Ersatz für konventionelle PU-Schäume erprobt. Dieser Schaumersatz soll innerhalb der bestehenden Kontur des Autositzkissens das bisher ungenutzte Optimierungspotential der Sitzdruckverteilung durch eine Individualisierung erschließen. So soll der Langzeitkomfort der individuellen Nutzerinnen und Nutzer verbessert werden. Hierfür werden innere Gitterstrukturen, die Ansätze zur Personalisierung von Großserienprodukten (Mass Personalization) sowie des algorithmischen Entwerfens genutzt, um die aus der Produktindividualisierung entstehenden Herausforderungen zu lösen. In Rahmen der Umsetzung der Arbeit wird zuerst ein geeigneter Prozess der Verfahrensgruppe der Additiven Fertigung ausgewählt und ein für das Anwendungsfeld geeignetes Material identifiziert. Anschließend wird der Prozess unter den gewählten Rahmenbedingungen qualifiziert und der Schaumersatz nach der Testspezifikation der Automobilindustrie charakterisiert und geprüft. Begleitend wird eine digitale Prozesskette entworfen und erprobt, welche den Auslegungsprozess der Schaumersatzstruktur begleitet, die Simulation und Optimierung hinsichtlich der Sitzdruckverteilung durchführt und das Schaumersatzkissen für die Additive Fertigung modelliert. Abschließend wird das Potenzial der Optimierung auf digitaler Ebene gezeigt und es werden Empfehlungen für eine Probandenstudie sowie weitere Forschung in diesem Feld gegeben.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2025
ISBN-Online: 978-3-69030-116-9
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem iPeG
Band: IPEG 04/2025
Sprache: Deutsch
Seiten: 180
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Vorwort Kein Zugriff
2. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
3. Abkürzungen und Formelzeichen Kein Zugriff
1. 1.1 Relevante Anwendungsbereiche Kein Zugriff
2. 1.2 Auswahl des Anwendungsbeispiels Kein Zugriff
3. 1.3 Aufgabenstellung und Aufbau der Arbeit Kein Zugriff
1. 2.1 Grundlagen des heutigen Autositzes Kein Zugriff
2. 2.2 Grundlagen der Additiven Fertigung Kein Zugriff
3. 2.3 Technische Herausforderungen Kein Zugriff
1. 3.1 Fahrkomfort im PKW Kein Zugriff
2. 3.2 Möglichkeiten der Produktindividualisierung Kein Zugriff
3. 3.3 Relevante Arbeiten zu innovativen Autositzen Kein Zugriff
4. 3.4 Lösungsansatz für Schaumersatz Kein Zugriff
5. 3.5 Automatisierung der digitalen Prozesse Kein Zugriff
6. 3.6 Wissenschaftliche Herausforderungen und Forschungsfragen Kein Zugriff
1. 4.1 Vergleich bestehender Sitze und Konzepte Kein Zugriff
2. 4.2 Spezifikation des individuellen Autositzes Kein Zugriff
3. 4.3 Spezifikation der Schaumersatzstruktur Kein Zugriff
4. 4.4 Spezifikation der digitalen Prozesskette Kein Zugriff
1. 5.1 Auswahl des additiven Fertigungsprozesses Kein Zugriff
2. 5.2 Auswahl des Materials Kein Zugriff
3. 5.3 Modellierung von gradierten Gitterstrukturen Kein Zugriff
4. 5.4 Verifikation des Fertigungsprozesses Kein Zugriff
5. 5.5 Verifikation des Schaumersatzes Kein Zugriff
1. 6.1 Simulation der Schaumersatzstrukturen Kein Zugriff
2. 6.2 Topologieoptimierung Kein Zugriff
3. 6.3 Automatisierung der Konstruktion Kein Zugriff
1. 7.1 Validierung der digitalen Prozesskette Kein Zugriff
2. 7.2 Validierung der physikalischen Prototypen Kein Zugriff
1. 8.1 Zusammenfassung Kein Zugriff
2. 8.2 Kritische Würdigung Kein Zugriff
3. 8.3 Handlungsempfehlungen Kein Zugriff
4. 8.4 Ausblick Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 141 - 163
1. A Übersicht der Additiven Fertigungsverfahrenfür flexible Polymere Kein Zugriff
2. B Beschreibung der Prüfverfahren Kein Zugriff
3. C Bewertung der flexiblen Polymere Kein Zugriff
4. D Prozessdatenblätter PBF-Prozess Kein Zugriff
5. E Eigene Veröffentlichungen und Patente Kein Zugriff
6. F Betreute studentische Arbeiten Kein Zugriff
Lebenslauf Kein Zugriff Seiten 179 - 180