Sitzkomfortoptimierung durch individualisierte, additiv gefertigte Sitzkissen am Beispiel des Autositzes

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.