Das CHAMPP-Konsortium hat einen Zuschuss für Erforschung, Entwicklung und Erprobung eines innovativen neuen Hybrid-Produktionsverfahrens erhalten. Mit diesem sollen leichtere, mit 3D-Druck hergestellte Komponenten für die Elektrofahrzeug-Branche ermöglicht werden. Gesucht wird eine Lösung, die die Vorteile des 3D-Drucks mit jenen des Gussverfahrens kombiniert.

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Logos Alloyed, BCAST und GestampDas CHAMPP-Konsortium erhielt einen bedeutenden Zuschuss für Erforschung, Entwicklung und Erprobung eines innovativen neuen Hybridproduktionsverfahrens. Das gab das 3D-Druck-Unternehmen Alloyed, das Teil des Konsortiums ist, in einer Pressemitteilung an das 3D-grenzenlos Magazin bekannt.

Das Konsortium wird einige der wichtigsten Einschränkungen der additiven Fertigung für den Automobilsektor und dabei vor allem für Elektrofahrzeuge untersuchen. Zu den Partnern des CHAMPP-Programms (Casting-Hybrid-Additive-Manufacturing-Parts-Production) gehören Alloyed, BCAST der Brunel University London, Gestamp und seiner Tochtergesellschaft Autotech.

3D-Druck in Elektrofahrzeug-Branche

Da der Elektrofahrzeug-Markt bis 2030 noch deutlich wachsen wird, suchen viele Unternehmen nach neuen Lösungen für leichtere Komponenten, um Effizienzziele zu erreichen. Erst vor Kurzem haben wir über die Sakuu Corporation berichtet, die einen Multiwerkstoff-3D-Drucker für die Herstellung von Feststoffbatterien für Elektrofahrzeuge vorgestellt hat. Die Geschwindigkeit der Prozesse, die maximale Teilegröße und die relativ hohen Kosten pro Teil bremsen den Fortschritt in dieser Branche. Das CHAMPP-Programm soll einen hybriden Ansatz für die Teileherstellung unter Berücksichtigung der Vorteile von Guss und AM untersuchen. Alloyed liefert dazu das Wissen zur Entwicklung von Legierungen mit der Alloy by Design (ABD®) -Plattform für Guss und AM.

Die Engine®-Plattform kann außerdem die AM-Leistung steigern. BCAST und Gestamp ergänzen das Know-how in ihren Bereichen der Gussforschung und der weltweiten Herstellung von Automobilteilen.
Es sollen geringe Kosten pro Teil des Gießens mit der Design- und Produktionsflexibilität von AM kombiniert werden. Automobilhersteller verteilen ihre Standardkomponenten auf mehrere Modelle und verwenden Metall-AM, um die Teile für bestimmte Varianten in den gewünschten Mengen anzupassen.

Gitterstruktur und Mikrostruktur
Oben links zeigt eine Gitterstruktur, die durch additive Fertigung hergestellt wird. Unten rechts ist die Mikrostruktur der gegossenen Al-Legierung dargestellt (Bild © Alloyed).

Aluminiumlegierung statt Stahl

Die Forschung konzentrierte sich bisher auf das kostengünstige Material Stahl, wo jedoch komplexe Lieferketten und teure Maschinen ein Hindernis für die großflächige Hybridisierung darstellen. Die Hybridisierung mit Aluminium oder Legierungen davon werden durch herkömmliche Guss- / Knetlegierungen eingeschränkt, die bei 3D-Druckverfahren schlechte mechanische Leistung bringen. Aktuelle AM-Pulver aus Aluminiumlegierungen sind nicht für Anwendungen in der Automobilproduktion geeignet. Sie sind teuer und führen zu schlechteren mechanischen Eigenschaften mit vielen Defekten.

Das CHAMPP-Projekt möchte neue Aluminiumlegierungen entwickeln und testen, die besser für zukünftige Automobilanforderungen geeignet sind. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Legierungen, die erst gegossen und anschließend aufgebaut werden. Anschließend werden diese mit AM-Techniken mit einer kompatiblen Legierung, die die mechanischen Eigenschaften und die Leistung beibehält, kundenspezifische und komplexe Merkmale zu erzeugen.

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