VorlesenKombination und Integration etablierter Technologien mit additiven Fertigungsverfahren
Projekt-Abschlussbericht KitkAdd
In der Industrie entsteht aufgrund des dynamischen Wettbewerbsumfelds ein zunehmender Drang nach verkürzten Produktentstehungszeiten, hoher Funktionsintegration und individualisierten Produkten. Mithin erlangen additive Fertigungsverfahren (AM) eine zunehmende industrielle Bedeutung. Das Laser-Strahlschmelzen (LPBF) ist hervorzuheben, da es bereits im Bereich von Kleinserien ein etabliertes Verfahren ist, das an der Schwelle zum Einsatz in der Serienproduktion steht. Wesentliches Hemmnis einer weiteren Verbreitung dieses Verfahrens war bislang die niedrige Wirtschaftlichkeit, welche sich auf drei wesentliche Kriterien zurückführen lässt: Die geringe Produktivität, die unzureichende Prozessfähigkeit sowie die geringe Ausnutzung der gestalterischen Freiheit.
Als Ansatz zur Erhöhung der LPBF-Produktivität wurden im KitkAdd Verbundprojekt exemplarisch hybride Prozessketten aufgebaut und analysiert. In diesen Prozessketten wurden nur einzelne funktionelle Bauteilbereiche, in denen LPBF einen Mehrwert bietet, additiv gefertigt. Klassische Fertigungsverfahren kamen hingegen dort zum Einsatz, wo sie wirtschaftlicher sind.
Im Einzelnen erfolgte dies durch:
• die integrative Betrachtung der gesamten Prozesskette des LPBF-Verfahrens mit Nach- und Weiterbearbeitung durch klassische Fertigungsverfahren,
• eine für die gesamte LPBF-Prozesskette angepasste Konstruktionsmethodik durch neu entwickelte Konstruktionsrichtlinien sowie erzielbare Fertigungsgenauigkeiten und
• eine für den qualitätskritischen LPBF-Prozess entwickelte Messtechnik zur Bauteilüberwachung während der Fertigung.
Der Bericht des KitkAdd Verbundprojektes zeigt einen Weg auf, wie eine ganzheitliche Sichtweise von der Produktidee bis hin zum Endprodukt verfolgt werden konnte, indem zielgerichtete Methoden, Konzepte und eine innovative Messtechnik erarbeitet wurden.