Technologieketten für die additive Fertigung: von der Vormaterialherstellung bis zum optimierten Bauteil (3DLab)

Problemstellung
Ein wichtiger Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit der vom Kohleausstieg betroffenen Regionen sind Investitionen in Forschung und Entwicklung. In der Lausitz bestehen auf Basis der vorhandenen Kompetenzen in der Metallverarbeitung und Schweißtechnik gute Möglichkeiten, Innovationen und Produkte, u.a. im Bereich der Ersatzteilfertigung und Herstellung von Kleinserien, mittels additiver Fertigung für regionale und überregionale Bedarfe zu entwickeln. Es ist deshalb notwendig, im Bereich der additiven Fertigung neue Fertigungsmöglichkeiten zu eröffnen und so die Region Lausitz zu stärken.

Ziel
Im Forschungsprojekt 3DLAB wird der Aufbau eines Labors umgesetzt, welches eine ganzheitliche Untersuchung additiver Fertigungsprozesse ermöglicht. Der Fokus liegt dabei auf zwei Produktionsrouten, der Draht- sowie der Pulverherstellung für additive Fertigungsprozesse und dem anschließenden Fügen bis hin zur Nachbehandlung und Bauteilprüfung. Damit sollen die beiden Prozessrouten der pulver- und drahtbasierten additiven Fertigung vollständig abgebildet und untersucht werden.

Vorgehensweise
Im Rahmen der Untersuchungen wird die gesamte Prozesskette zur Herstellung von Bauteilen durch die additive Fertigung herangezogen und in Bezug auf die Industrietauglichkeit analysiert. Dabei werden unter anderem Materialien, wie kupferlegierter Stahl für den Werkzeugbau und Eisenaluminide für Hochtemperaturanwendungen, betrachtet. Die Untersuchungen haben zum Ziel, die Prozessketten zur Herstellung von Bauteilen von der Vormaterialfertigung bis zur Endbearbeitung des Bauteils durchgängig zu beschreiben und jeden Prozessschritt hinsichtlich der Praxistauglichkeit zu bewerten. Dazu soll ermittelt werden, welche Ausstattung für das 3DLAB benötigt wird, um die Prozessabschnitte additive Fertigung, Material- und Bauteilcharakterisierung sowie Material-Nachbearbeitung zu untersuchen.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Der Austausch mit den Unternehmen, u.va. aus der Region, wird eine entscheidende Rolle spielen, um das durch das 3DLAB erworbene Knowhow in die Firmen der Lausitz sowie deutschlandweit zu transferieren. Die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg wird in die Lage versetzt, Unternehmen bei der Erprobung additiver Fertigungstechnologien maßgeblich, zum Beispiel durch Prototypenherstellung, zu unterstützen.

• Brandenburgische Technische Universität (BTU)