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

DVS Group
10.07.2026

Jetzt zum DVS CONGRESS 2026 anmelden

Am 14. und 15. September findet der DVS CONGRESS 2026 in der Heinrich-Lades-Halle in Erlangen statt und bietet Besuchern praxisnahe Vorträge aus der industriellen Anwendu...

Beschichten DVS DVS CONGRESS Fertigungsprozesse Forschung Fügen Künstliche Intelligenz Qualitätssicherung Schweißen Trennen Wehrtechnik
Mehr erfahren
30.06.2026

Lasertechnik macht Batteriefertigung schneller und zuverlässiger

Beim LSE – Laser Symposium Electromobility am 15. und 16. September 2026 in Aachen diskutieren Fachleute aus Automobilindustrie, Zulieferindustrie, Anlagenbau und Forschu...

Anlagenbau Automobilindustrie Batteriefertigung Forschung Laserstrahl-Mikroschweißen Laserstrahlschweißen Lasertechnik Mikroschweißen Qualitätssicherung Schweißen Zulieferindustrie
Mehr erfahren
Tensile bars manufactured using the polymer powder bed fusion process, which are used to measure powder aging
30.06.2026

Research Project: PimP my PBF

SKZ and Fraunhofer IPA are researching a material-friendly Powder Bed Fusion process for plastics by lowering the powder bed temperature to significantly reduce the mater...

IGF Joining Plastics JP Non-Insothermal Process PBF Plastic Powder Polymers Powder Bed Fusion Research Thermal Stress
Read more
Auf der 3D Print in Lyon präsentierte AM Solutions erstmals die S1 Basic. Links im Bild: David Soldan, Head of AM Solutions.
25.06.2026

kompakte Einstiegslösung für die automatisierte Nachbearbeitung

Im Juni stellte AM Solutions – 3D post processing technology auf der 3D Print in Lyon erstmals die neue S1 Basic vor. Damit erweitert das Unternehmen sein Portfolio für d...

3D-Druck Additive Fertigung Automatisierung Industrie Nachbearbeitung Oberflächenbearbeitung Oberflächenreinigung Polymerbauteile
Mehr erfahren
18.06.2026

Driving Efficiency and Quality

Automotive manufacturers are under more pressure than ever to increase quality, reduce waste, and speed up production, all while managing labor shortages and rising energ...

3D-Inspection AI Analysis Automation Automotive CAD CAD data Energy Efficiency Industry Parameterization Robotic Simulation Sustainability Waste Reduction Welding
Read more