Fraunhofer IPK

Institute for Production Systems and Design Technology

Current issue 2 / 2018

Additive Fertigung

Futur 2 2018

Kurze Entwicklungszeiten, die Realisierung eines optimalen Markteintritts, die Senkung von Produktionskosten sowie eine hohe Produktqualität und -lebensdauer sind aktuelle
Herausforderungen in der Luftfahrtindustrie, dem Werkzeugbau und der Automobilindustrie. Unternehmen reagieren darauf zunehmend mit der Integration von additiven Fertigungsverfahren in ihre Produktionsprozessketten. Durch das immer breiter werdende Anwendungsspektrum haben sich additive Technologien zu einem wirtschaftlichen Fertigungssystem für die Herstellung von hochkomplexen Produktkomponenten in Kleinserien etabliert. Das globale Marktvolumen der additiven Fertigung wird für 2018 auf 4,5 Milliarden Euro geschätzt, bis zum Jahr 2023 sollen es sogar 7,7 Milliarden Euro sein.* Neben der Luft- und Raumfahrt sind es vor allem Branchen wie der Turbinenbau und die Medizintechnik, in denen die Technologie bereits eingesetzt wird.

Die Potenziale additiver Fertigungsverfahren auch für die industrielle Großserienfertigung nutzbar zu machen, ist unser Ziel am ­Fraunhofer IPK. Dafür haben wir eigens ein Kompetenzteam aus Spezialisten unterschiedlicher Fachdisziplinen zusammengestellt, das agil und flexibel in interdisziplinären Projekten zusammenarbeitet, um ganzheitliche kundenindividuelle Lösungen für den industriellen Einsatz additiver Fertigungstechnologien zu entwickeln. Dabei konzentrieren wir uns auf die Werkstoff-, Prozess- und Produktentwicklung, die Konzeption von additiven Fertigungsanlagen und peripheren robotischen Unterstützungssystemen sowie die Einführung von Qualitätssicherungs- und Qualitätsmanagementsystemen. Einen Einblick in die aktuellen FuE-Projekte unseres Kompetenzteams »Additive Fertigung« geben wir Ihnen in dieser FUTUR.

Unser technologischer Schwerpunkt liegt auf dem Selektiven Laserstrahlschmelzen, dem Laser-Pulver-Auftragschweißen und dem Selektiven Lasersintern. Mit diesen Verfahren können wir bereits heute viele metallische Legierungen und Kunststoffe sicher verarbeiten. Die Bauteile, welche werkzeuglos auf Basis von 3D-CAD-Daten erstellt werden, können im Hinblick auf ihre Material­eigenschaften mit konventionell produzierten Gütern mithalten. Mehr noch: Sie sind ihnen in Bezug auf Losgröße 1 und Kleinserien hinsichtlich großer Designvariationen und kurzer Durchlaufzeiten ein ganzes Stück voraus.

Unser Augenmerk richtet sich jedoch nicht allein auf den additiven Fertigungsschritt selbst. Vielmehr verstehen wir diese innovativen Verfahren als integrierten Teil einer kompletten Fertigungskette und betrachten auch alle vor- und nachgelagerten Prozesse. So wollen wir mithilfe der numerischen Simulation die Lücke zwischen Entwurf und Fertigung schließen und Probleme bei additiven Bauprozessen frühzeitig erkennen. Außerdem bieten wir mit einer eigenen App-Entwicklung eine mobile Lösung für die Qualitätssicherung in der additiven Produktion. Mehr darüber erfahren Sie im Heft.

*Quelle: Statista 2018

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