Fraunhofer-Gesellschaft
Der fortschreitende Technologiereifegrad, Größe und Produktivität neuester Anlagen für das Selektive Laserschmelzen (SLM) ermöglichen erste industrielle Kleinserienproduktionen von mittelgroßen Metallbauteilen.
Auf einer SLM-Anlage der neuesten Generation (EOS M400) werden metallische Bauteile bis zu einer Dimension von 400 mm bzw. Kleinserien mittelgroßer Bauteile gefertigt.
Zunehmende Bauteildimensionen und gleichzeitige Fertigung einer Vielzahl von Bauteilen führen hierbei zu neuen Fragestellungen hinsichtlich der Prozessführung und Qualitätsbewertung.
Der belichtungsstrategieabhängige Ressourceneinsatz wurde hinsichtlich Maschinenzeit, Material- und Energiebedarf betrachtet.
Erkenntnisse aus Verzugsanalysen ermöglichen eine bauteilgerechte Fertigung unter der Berücksichtigung der Prozesslimitierungen in Hinsicht auf großvolumige Bauteile.
Die Oberflächengüte und Materialhomogenität wurde mit Hilfe von Laserscanning-Mikroskopen und µCT-Messungen bewertet und unter Einfluss einer Wärmebehandlung untersucht.
Für die Kleinserienproduktion wurden Modelle für die optimale Prozessführung unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen im Prozess entwickelt.
Das neu entwickelte Vorgehen ermöglicht eine bauteilspezifische Fertigungsparameterwahl für optimierte Ergebnisse und angepasste Werkstoffperformance.
Weiterhin werden ökomische Untersuchungen in Bezug auf Produktionskosten und eingesetzten Ressourcen in der Fertigung durchgeführt.
Publikation:
Bierdel, M. (2017). Ressourceneffizienz wie in der Natur durch intelligentes Leichtbaudesign für den Herstellungsprozess der Additiven Fertigung. 4th Technologietag Hybrider Leichtbau (2017), Abstract
Kontakt:
Fraunhofer EMI, Aron Pfaff, aron.pfaff@emi.fraunhofer.de, +49 761 2714 522