Additiv statt konventionell

Tobias Neuwald, Abteilungsleiter Fertigungstechnologien, und Dr. Max Biegler, Abteilungsleiter Füge- und Beschichtungstechnik, sind Spezialisten für die metallische Additive Fertigung.

Woran forschen Sie aktuell?

Neuwald:

Wir erforschen die gesamte additive Wertschöpfungskette unter Verwendung von Pulverbetttechnologien. Dabei untersuchen wir Fragestellungen wie: Wo liegt die Grenze des Machbaren bei der Verarbeitung von schwer schweißbaren Materialien? Wie sehen die Anlagen der Zukunft aus? Was muss mit den Bauteilen nach dem Druck passieren? Wie kann ich in sicherheitskritischen Anwendungen wie der Luftfahrt, Medizintechnik oder dem Energiesektor auf eine 100-Prozent-CT-Überprüfung verzichten?

Biegler:

Wir bewegen uns nah am Prozess: Wie trage ich ein gewisses Material auf? Wie gestalte ich den Prozess so, dass die Ergebnisse hochwertig sind und ich robust produzieren kann? Das untersuchen wir hauptsächlich für DED-Verfahren. Darüber hinaus unterstützen wir Unternehmen bei der Auswahl von Use Cases: Wo lohnt es sich, additive Fertigungstechnologien einzusetzen?

© Fraunhofer IPK / Larissa Klassen
Mit ihren Kompetenzen in Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB/M) und Directed Energy Deposition (DED) ergänzen sich die Teams von Dr. Max Biegler und Tobias Neuwald hervorragend.

Und wo lohnt es sich?

Biegler:

Bei der Reparatur sehr großer und teurer Werkzeuge in Karosseriebau oder Schmiedefertigung. Hier werden vorhandene Schadstellen entfernt und dann von einem Schweißer händisch wieder aufgetragen. Wir haben diese manuellen Schritte automatisiert. Wenn additive Technologien günstiger werden, werden sie auch für die Reparatur von Bauteilen interessant, die nur 1000 und nicht 20 000 Euro kosten.

Neuwald:

Brennerköpfe für die Energieerzeugung werden heute schon additiv hergestellt. Da zahlt sich der Vorteil aus, dass ich die Fertigung einzelner Komponenten plus Montage und Justierung in einem Bauteil bündeln und komplexere Geometrien erzeugen kann, die eine bessere Verbrennung erzeugen. Das ist ein großer Mehrwert, von dem in den nächsten Jahren auch die Chemie- und Prozessindustrie profitieren wird.

Warum ist Simulation wichtig?

Biegler:

Weil die Prozesse so kompliziert sind. Trial and Error ist hier zu kostspielig. Mit Simulationsverfahren kann ich ohne eine Maschinenstundenzeit zu belegen mein Parameterfenster erkunden und dann vielleicht direkt First Time Right erreichen.

Neuwald:

Dazu kommt: Bauteile verformen sich im Prozess. Wir arbeiten deshalb an Simulationstools, die auch eine belastbare Verzugssimulation anbieten, sodass wir die Bauteile vorab entsprechend kompensieren können.

Weitere Informationen

 

Additive Fertigung

Das Fraunhofer IPK unterstützt Unternehmen dabei, die Potenziale der Additiven Fertigung zu nutzen. Zusammen prüfen wir Use Cases und entwickeln die passenden Prozesse und Technologien.