Forschung
Simulation der Temperaturentwicklung und Porosität im additiven Fertigungsverfahren "Powder-Bed-Fusion". - © Fraunhofer IWM
07.07.2022

Spitzenforschung in der additiven Fertigung

Spitzenforschung in der additiven Fertigung

Das Fraunhofer IWM und das Kunststoff-Zentrum SKZ forschen gemeinsam mit Experimenten und Simulationen an einem verbesserten Prozessverständnis des additiven Produktionsverfahrens „Powder Bed Fusion“. Die erzielten Forschungsergebnisse zeigten kürzlich großen Erfolg bei der internationalen Fachkonferenz auf Schloss Montabaur.

Das IWM aus Freiburg und das SKZ aus Würzburg sind als Tandempartner Teil des größten deutschen Forschungsnetzwerks MATframe, das sich mit dem pulverbasierten 3D-Druck (Powder Bed Fusion bzw. PBF) auseinandersetzt. 27 Universitäten und Institute aus ganz Deutschland forschen gemeinsam an neuen Materialien, Prozesshilfsmitteln und begleitenden Simulationen, um derzeitige Hürden der additiven Fertigung zu überwinden. Die Forschenden untersuchen dabei sowohl metall- als auch kunststoffbasierte Verfahren mit dem Ziel, diese weiter in die industrielle Anwendung zu bringen. Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Schwerpunktprogramm (SPP2122; BI-1859/2-2; BA 1841/32-2) verfügt durch die Vielzahl an beteiligten Laboren über einen umfassenden Pool an Geräten und Analyseverfahren und eröffnet so eine ideale Basis, um Prozesse grundlegend zu verstehen und weitere Innovationen abzuleiten.

Preis für Simulationsergebnisse

Das gemeinsame Ziel der Tandempartner IWM und SKZ besteht darin, den komplexen additiven Fertigungsprozess des PBF für Polymere durch so genannte „dimensionslose Kennzahlen“ zu beschreiben (Projekt-ID: 409621284). Am IWM werden dazu numerische Simulationsverfahren entwickelt. Die Forschungsarbeit wird vom SKZ durch PBF-Experimente zur Erweiterung des Prozessverständnisses ergänzt. Dadurch sollen zukünftig etwa optimierte Material- und Prozessdaten frühzeitig identifiziert und aufeinander abgestimmt werden. Bisher sind dazu meist umfangreiche, zeitaufwendige trial-and-error-Versuche notwendig, um bestmögliche und reproduzierbare Prozessparameter für eine Laseranlage einstellen zu können.

Im Rahmen einer international besuchten Konferenz auf Schloss Montabaur wurden Ergebnisse aus dem Projekt dem Fachpublikum präsentiert. Der Projektleiter des Fraunhofer IWM, Dr. Claas Bierwisch, konnte mit seinen Erkenntnissen die Jury überzeugen und belegte den 1. Platz im Wettbewerb der wissenschaftlichen Poster dieser Konferenz. Industriefirmen sind im laufenden Prozess auch weiterhin gerne dazu eingeladen, Pulver für simulative und experimentelle Untersuchungen bereitzustellen und somit nicht nur einen wertvollen Beitrag für ein verbessertes Prozessverständnis zu liefern, sondern das eigene Knowhow zu erweitern. Zudem kann an die Ergebnisse in weitergehenden Industriekooperationsprojekten angeknüpft werden.

Kontakt:

Moritz Grünewald, SKZ-KFE gGmbH, Scientist Materialentwicklung und -prüfung, E-Mail: m.gruenewald@skz.de, Telefon: +49 931 4104-352
Dr. rer. nat. Claas Bierwisch, Stellvertretender Gruppenleiter Pulvertechnologie und Fluiddynamik, E-Mail: claas.bierwisch@iwm.fraunhofer.de, Telefon: +49 761 5142-347

(Nach Presseinformation Fraunhofer IWM / SKZ)

Schlagworte

Additive FertigungForschungForschungsergebnissePolymerePowder Bed FusionSimulation

Verwandte Artikel

28.07.2022

BMBF und OTH Regensburg veröffentlichen Wasserstoffatlas Deutschland

Eine interaktive Website zeigt den aktuellen Stand, die regionalen Fortschritte sowie die Chancen und Potenziale von Wasserstoff für die Energiewende und den Klimaschutz.

Anwendung Energie Energiewende Forschung Industrie Klima Klimaschutz Wasserstoff Wasserstoffanwendungen Wirtschaft
Mehr erfahren
14.07.2022

Comau und Seabery bringen AR-Roboterschweißtraining auf den Markt

Das Training setzt sich aus dem patentierten Schweißtrainingssystem "Soldamatic" und dem Lernrotober "e.DO" zusammen. Es ist ab sofort für theoretische Schulungen und für...

Ausbildung Automatisierung Berufsbildung Bildung Fortbildung Industrie 4.0 Roboter Roboterschweißen Schulungen Simulation Training
Mehr erfahren
13.07.2022

Noch schneller und präziser: 4D_Additive Software mit neuen "Nesting"-Funktionen

Im Vergleich zur Vorgängerversion hat die Software jetzt eine höhere Geschwindigkeit, Genauigkeit und Packungsdichte sowie eine optimierte Packungsverteilung.

3D-Druck Additive Fertigung AM CAD Laser Software Technologie
Mehr erfahren
02.07.2022

IGF-Insights: Neue Reihe erlaubt Blick hinter die Kulissen der IGF

Wie können mittelständische Unternehmen von einem Engagement in der AiF profitieren? Wie können sie aus der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) Nutzen ziehen? Dies...

Dekarbonisierung Digitalisierung Forschung IGF Industrie 4.0 Industrielle Gemeinschaftsforschung KI Klima KMU Ressourceneffizienz Robotik
Mehr erfahren
Die automatisierte LMD-Reparatur von Schnittringen in der Anwenderpraxis. Das Ergebnis – deutlich weniger Materialeinsatz und eine 3-fach höhere Standzeit.
28.06.2022

Reparieren, nicht neu produzieren! Mit automatisiertem LMD

Im Fokus des Workshops „reFORM“ beim OPEN HOUSE 2022 der CHIRON Group stand die Automatisierung von LMD-Reparatur-Prozessen. Wer es umzusetzen weiß, gewinnt Zeit, spart K...

Additive Fertigung Instandsetzung Laser Metal Deposition Laserauftragschweißen LMD Reparatur Schweißtechnik
Mehr erfahren