KREATIVE

Schlagworte

Metal Additive Manufacturing, Hybrid Additive Manufacturing, Design Methodology

Problem

Additive Fertigung umfasst eine Vielzahl sehr unterschiedlicher Technologien mit spezifischen Vor- und Nachteilen. Bei der Verarbeitung von metallischen Werkstoffen dominiert das pulverbettbasierte Schmelzen von Metallen mittels Laserstrahl (engl. Powder Bed Fusion of Metals using a Laser Beam, kurz: PBFLB/M). Hiermit können hohe Detaillierungsgrade erzielt sowie die Fertigung von filigranen und innenliegenden Strukturen realisiert werden. Die draht- und lichtbogenbasierte Additive Fertigung (engl. Wire Arc Additive Manufacturing, kurz: WAAM) zeichnet sich im Vergleich zum PBF-LB/M durch hohe Auftragsraten und ein nahezu uneingeschränktes Bauvolumen aus. Die erzielbare Auflösung ist jedoch gering, sodass keine filigranen Strukturen gefertigt werden können. Auch innenliegende Geometrien, wie beispielsweise Kühlkanäle, sind nicht umsetzbar

Die hybride Additive Fertigung bietet die Möglichkeit, die oben genannten Restriktionen der Verfahren aufzuheben und den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. Sie bezeichnet eine Kombination von unterschiedlichen additiven Fertigungsverfahren, aber auch die Kombination eines additiven mit einer etablierten und kostengünstigen konventionellen Herstellungsmethode. Beide genannten Ansätze können geeignet sein, um wirtschaftliche und funktionelle Ziele bei der Bauteilgestaltung und -fertigung zu vereinen.

Ziel

Das Ziel des Forschungsvorhabens KREATIVE ist der Aufbau einer Konstruktionsmethodik für die Fertigung eines Bauteils durch die Kombination unterschiedlicher Fertigungsverfahren. Dabei werden neben der Fertigbarkeit des Bauteils auch Faktoren wie geringere Kosten, verbesserte Funktionalität und erhöhte Ressourceneffizienz betrachtet. Für die Produktentwicklungsphase werden Modellierungs- und Entwurfsverfahren eingesetzt. Die Auslegung der Bauteile wird durch Werkzeuge wie die Topologieoptimierung unterstützt.

Projektdauer

September 2023 bis August 2026

Partner