Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Jahresbericht 2017
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Nutzt Freiräume für neue Ideen:

Christian Brunner-Schwer

(© Fraunhofer IPK / Ismaël Sanou)

Als er für das Studium des Wirtschaftsingenieurwesens nach Aachen umzog, erlebte der gebürtige Hamburger Christian Brunner-Schwer einen Kulturschock. In der vergleichsweise kleinen Universitätsstadt spezialisierte er sich auf Werkstoff- und Prozesstechnik und beschäftigte sich mit Nichteisenmetallurgie. In seiner Bachelorarbeit arbeitete Brunner-Schwer an einem Verfahren zum Recycling von Neodym-Eisen-Bor-Magneten. Konkret verfolgte er den Ansatz, diese Metalllegierung mit Wasserstoff aufzulösen und in Pulverkonsistenz umzuwandeln, um eine umweltschädliche Wirkung zu vermeiden. In seinem Masterstudium festigte der junge Wissenschaftler sein Interesse an Stahlmetallurgie. Seine Begeisterung für das Laser-Pulver-Auftragschweißen führte ihn dann als Promotionsstudent ans Fraunhofer IPK. 

Hier entwickeln Brunner-Schwer und seine Kollegen im Rahmen des Projekts »Laser-Plasma-Auftragschweißen« ein innovatives hybrides Verfahren, dass zwei Verfahren in einem für die metallische Beschichtung vereint: das Laser-Pulver-Auftragschweißen und das Plasma-Pulver-Auftragschweißen. Mit dem Einsatz eines Plasmalichtbogens in Kombination mit einem Laser möchte das Projektteam den Energieeintrag in das Bauteil reduzieren und vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen ermöglichen, qualitativ hochwertige Beschichtungen zu geringeren Kosten herzustellen.

Dabei zeigte sich eine unerwartete Herausforderung: Eine hybride Düse für den Plasmabrenner herzustellen, erwies sich als sehr schwer, da diese aus einer Kupferlegierung bestehen muss und innenliegende Kühlkanäle benötigt. Brunner-Schwer kam auf die Idee, die Düse des Plasmabrenners auf einer Selective-Laser-Melting-Anlage zu drucken. Die Idee wurde direkt im Speziallabor »Additive Fertigungstechnologien« des Instituts umgesetzt und trug nicht nur zur Verbesserung der hybriden Prozesse, sondern auch zur Optimierung des Düsendesigns bei. »Diesen Freiraum, neue Ideen zu entwickeln und direkt im Versuchsfeld auszuprobieren, schätze ich am Fraunhofer IPK am meisten,« sagt Brunner-Schwer.