Das Fraunhofer Kompetenzfeld Additive Fertigung präsentiert auf der Rapid.Tech 3D 2022 in Erfurt die neusten Forschungsergebnisse im eigenen Fachforum. Der Fokus liegt dabei auf dem pulverbettbasierten Laserschmelzen (LPBF), welches eine Produktivitätssteigerung um mehr als das Dreifache ermöglichen soll. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.

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In einer Pressemitteilung, die das 3D-grenzenlos Magazin erhalten hat, berichtet das Fraunhofer Kompetenzfeld Additive Fertigung, dass es an der Rapid.Tech 3D in Erfurt die neusten Forschungsergebnisse im eigenen Fachforum präsentieren wird.

Dr. Bernhard Müller, Sprecher des Kompetenzfeldes Additive Fertigung, sagte:

„Zur Veranstaltung am 18. Mai 2022 nehmen wir mit dem pulverbettbasierten Laserschmelzen, auch Laser Powder Bed Fusion (LPBF) genannt, das universellste und industriell verbreitetste additive Fertigungsverfahren für Metalle in den Fokus. Fünf der insgesamt sieben Vorträge beleuchten aktuelle Entwicklungen und Potenziale dieser Technologie aus unterschiedlichen Perspektiven.“

Produktivitätssteigerung

3D-gedruckter Ventilblock
Das Fraunhofer IAPT erreicht eine Produktivitätssteigerung um mehr als das Dreifache im Vergleich zu konventionellen LPBF-Prozessen (im Bild: 3D-gedruckter Ventilblock)(Bild © Fraunhofer IWU).

Das Fraunhofer IAPT konnte durch eine Erhöhung der Schichtstärken bis 150 Mikrometer und die Nutzung von Lasersystemen bis 1kW in einer industriellen LPBF-Anlage eine Produktivitätssteigerung um mehr als das Dreifache im Vergleich zu konventionellen LPBF-Prozessen nachweisen. Die Kosten reduzierten sich dabei um mehr als 40 Prozent.

Dr. Philipp Imgrund vom Fraunhofer IAPT in Hamburg erklärt, dass die erwartete Produktivitätssteigerung vor allem dann interessant ist, wenn es um die Erschließung neuer Anwendungen geht, bei denen AM noch nicht kostendeckend ist. Das Fraunhofer IAPT zielt vor allem auf Strukturbauteile in der Automobilindustrie und konnten in den bisherigen Projekten das Potenzial für Aluminium und Stahl aufzeigen.

In seinem Vortrag belegt Simon Vervoort vom Fraunhofer ILT Aachen, dass das LPBF-Verfahren auf für Mobilitätskomponenten im Antriebsbereich effizienzsteigernd eingesetzt werden kann. Bei der Fertigung eines Motors in Hybridbauweise mit Hochleistungskunststoffen erreichten die Forschenden eine deutliche Gewichtsreduktion und eine verbesserte Kühlung.

LPBF in der Pharma- und Lebensmittelindustrie

Wenn es um Produktionsanlagen in der Pharma- und Lebensmittelbranche geht, dann herrschen besonders hohe Anforderungen an die Gestaltung eingesetzter Bauteile.

Sebastian Stelzer vom Fraunhofer IWU, sagte:

„Um eine bessere Reinigung zu gewährleisten, sollten aus hygienischen Gründen an den produktberührenden Stellen keine Schweißnähte vorhanden sein. Die additive Fertigung kann hier ihre Vorteile wie Geometrievielfalt, strömungsoptimiertes Design von Kanälen sowie weniger Platzbedarf und geringes Gewicht ausspielen.“

Die entstehende Oberflächenrauheit ist dabei jedoch ein Nachteil des LPBF-Prozesses. Das Fraunhofer IWU hat Strategien zur Verbesserung der Oberflächenqualität entwickelt, die Stelzer in seinem Vortrag vorstellt. In weiteren Vorträgen befasst sich das Fraunhofer IWU mit neuartigen Scanstrategien auf LPBF-Anlagentechnik, das Fraunhofer IAPT mit dem Produktschutz in der additiven Fertigung, das Fraunhofer IWM mit der Simulation des LPBF-Prozesses und das Fraunhofer IFAM mit einem Anwendungsfall aus der Recyclingindustrie. Alle Neuheiten auf der Rapid.Tech 3D 2022 erhalten Sie kostenlos im 3D-grenzenlos Magazin-Newsletter (hier abonnieren).

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