Technik

Optimierung von 3D-Druckpfaden mittels Spannungsanalyse für höhere Bauteilstabilität

Teilnehmer:innen

Richard Schütz (18)
Cornelius Baumgartner (18)

Schule/Institution/Betrieb

Heisenberg-Gymnasium, Bruchsal

Projektbetreuung

Dietmar Gruber

Partnerinstitution

Hector Seminar, Standort Karlsruhe

Region

Pforzheim/Enz

Jahr

2026

Sparte

Jugend forscht

Dieses Projekt untersucht, wie sich die Festigkeit von FDM-Bauteilen durch spannungsorientierte Druckpfade verbessern lässt. Da herkömmliche Infill-Muster Lasten oft ineffizient übertragen, wurden mittels Finite-Elemente-Analyse die Hauptspannungen im Bauteil bestimmt und daraus mit einem eigenen Python-Tool optimierte Druckpfade erzeugt. Diese wurden in den G-Code eingebettet und an einer PLA-Brake-Booster-Geometrie getestet. Unter identischen Zugbedingungen zeigten die so gefertigten Proben eine deutlich höhere Strukturleistung bei gleicher oder geringerer Materialdichte. Die Ergebnisse belegen das Potenzial spannungsangepasster Infill-Strategien für leichte, belastbare Bauteile und die Bedeutung präziser Berücksichtigung von Material- und Prozessvariabilität.

1. Preis Regionalwettbewerb Pforzheim/Enz

Motto
2026

„Maximale Perspektive“ für neue Forschungsprojekte bzw. für die Teilnehmenden von Jugend forscht.

Du hast Lust zu tüfteln, zu forschen und zu experimentieren? Dann warte nicht länger, sondern melde dich mit deiner Idee in einem der sieben Fachgebiete bei Jugend forscht an. Für den Anfang reicht eine Kurzbeschreibung des Projekts, alles weitere kannst du in den Wochen danach ausarbeiten. Also maximale Perspektive bei deiner Projektidee und garantiert auch während bzw. nach dem Wettbewerb. Denn mit Jugend forscht kann es für dich auch nach dem Wettbewerb noch richtig weit gehen!

Also, machst du mit?

Fachgebiete

Teilnahmeinfos

Wettbewerbe in BaWü
Info &
Anmeldung

Wer kann mitmachen?
Am Wettbewerb können Kinder/Jugendliche bis 21 Jahre teilnehmen. Jüngere Schülerinnen/Schüler müssen im Anmeldejahr mind. die 4. Klasse besuchen. Studierende dürfen sich höchstens im ersten Studienjahr befinden (Stichtag 31. Dezember). Zugelassen sind sowohl Einzelpersonen als auch Zweier- oder Dreierteams.

Projektanmeldung
Bei Jugend forscht gibt es keine vorgegebenen Aufgaben. Das Forschungsthema wird frei gewählt. Wichtig ist, dass sich die Fragestellung einem der sieben Fachgebiete zuordnen lässt: Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik/Informatik, Physik sowie Technik.

Detailinfos zur Teilnahme hier!

Direkt zur Online-Anmeldung
Wettbewerbs-
Termine

Anmeldeschluss
30.11.2025, 23:59 Uhr
Abgabe für die schriftlichen Ausarbeitungen
für die Regionalwettbewerbe: 18.01.2026

Regionalwettbewerbe
Die Regionalwettbewerbe finden im Februar bis Anfang März 2026 statt.

Landeswettbewerbe
Jugend forscht: 25.-27. März 2026 an der Hochschule Aalen
Jugend forscht junior: 07.-08. Mai 2026 in der volksbankmesse Balingen

Bundeswettbewerb
28.-31. Mai 2026 in Herzogenaurach

Terminkalender

Wettbewerb 2026

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