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News 07.12.2017

futureAM: Zukunft des 3D-Drucks mit Metall

6 Fraunhofer-Institute arbeiten in einem Virtual Lab per digitalem Zwilling

Sechs Projektpartner haben sich ein klares Ziel gesetzt: In den kommenden drei Jahren wollen sie im engen Schulterschluss die Voraussetzungen für deutliche Technologiesprünge im Bereich Additive Manufacturing mit metallischen Werkstoffen schaffen. Unter Führung des Aachener Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik arbeiten sie deshalb am Fokusprojekt futureAM.

SLM-Laboranlage für große Metallbauteile (Quelle: Fraunhofer ILT / Andreas Steindl)
SLM-Laboranlage für große Metallbauteile (Quelle: Fraunhofer ILT / Andreas Steindl) 

Konkretes Ziel des Fokusprojektes ist es, die additive Fertigung von Metallbauteilen signifikant zu beschleunigen und gleichzeitig die Herstellungskosten zu reduzieren. Mit neuartigen Anlagenkonzepten sollen zudem derzeitige Beschränkungen der Baugröße aufgehoben werden. „Die Forschungsplattform soll neue digitale Prozessketten, skalierbare und robuste AM-Prozesse, Systemtechnik und Automatisierung entwickeln und außerdem die Palette an verarbeit- und bezahlbaren Werkstoffen erweitern“, erklärt Prof. Johannes Henrich Schleifenbaum, Koordinator von futureAM und Director Additive Manufacturing and Functional Layers am Fraunhofer ILT.

Die sechs Projektpartner arbeiten in einem Virtual Lab mit einer geschlossenen digitalen Abbildung der Kompetenzen und Ausstattung der beteiligten Institute. Alle Schritte der gesamten Prozesskette werden als digitaler Zwilling ganzheitlich und interdisziplinär berücksichtigt, vom (Re-)Design des Bauteils, der Produktion per selektivem Laserschmelzen, dem Aufbau der Stützstrukturen mit Laserauftragschweißen bis hin zum abschließenden automatisierten Entfernen der Strukturen und der Nachbearbeitung. Als Koordinator sorgt das Fraunhofer ILT in Aachen für skalierbare und robuste AM-Prozesse. Das LZN Laser Zentrum Nord – ab dem 01.01.2018 Fraunhofer-Institut für Additive Produktionstechnologie – in Hamburg ist verantwortlich für den Bereich Industrie 4.0 und digitale Prozessketten. In diesem Handlungsfeld ist auch das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt aktiv. An einer Verstärkungsstruktur aus einem zweiten hochfesten Werkstoff arbeitet das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik in Dresden gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung. Die Systemtechnik und Automatisierung für die Nachbearbeitung von Bauteilen fällt in den Verantwortungsbereich des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik in Chemnitz.

„Es ist vielen nicht bekannt, dass bereits einige Firmen Additive Manufacturing für die Serienfertigung nutzen − etwa zur Produktion von Zahnersatz, Implantaten oder Turbinenkomponenten“, sagt Prof. Schleifenbaum, „Aufbauend auf diesen ersten Pionierleistungen geht es uns jetzt um die ganzheitliche Realisierung einer neuen Generation von Metall AM entlang der gesamten Prozesskette. Die vollständige Digitalisierung der Prozesskette, neue Werkstoffe, innovative Designmöglichkeiten und einen um den Faktor 10 beschleunigten Herstellungsprozess sind die Zielvorgaben.“

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