Additive Fertigung | Additive Manufacturing (AM)

Was ist Additive Fertigung?

Additive Fertigung (engl.: additive manufacturing, AM) – weitgehend auch als 3D-Druck bezeichnet – ist ein aufstrebendes und innovatives Fertigungsverfahren, das sich grundlegend von konventionellen Herstellungsprozessen unterscheidet und der Forschung und Industrie zu völlig neuen Möglichkeiten verhilft. Bauteile werden Schicht für Schicht aufgebaut und entstehen nicht wie bei herkömmlichen Verfahren durch Abtrag von Material (zum Beispiel durch fräsende Bearbeitung). Dadurch ergibt sich eine enorme Flexibilität und Designfreiheit beispielsweise bei der Herstellung von Prototypen und auch zunehmend in der Serienfertigung.     

AM@Fraunhofer IGCV

Die additive Fertigung stellt eine starke Querschnittskompetenz des Fraunhofer IGCV dar. Derzeit forschen etwa 30 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an additiven Fertigungsverfahren. Durch die wissenschaftsbereichsübergreifende Ausrichtung der additiven Fertigung haben sich drei Arbeitsschwerpunkte herauskristallisiert:

Additive Fertigungsverfahren für die Industrie

Die Prozesstechniken der additiven Fertigungsverfahren entlang deren Prozessketten stehen im Fokus der Forschungsarbeit. Darüber hinaus werden Methoden zur Produktentwicklung additiv gefertigter Bauteile erarbeitet, die speziell auf sensorintegrierte Multimaterialbauteile ausgerichtet sind. Für eine industrielle Umsetzung in der Produktion erforscht das Fraunhofer IGCV passende Methoden der Fabrikplanung.

Dazu verfügen wir über international wahrgenommenes Kern-Know-how in folgenden Prozessen:

  • Laser-Strahlschmelzen (auch zur Herstellung von Multimaterialbauteilen) und
  • Binder Jetting

Zudem liegt unsere Expertise vor allem in den Bereichen:

  • Extrusion faserverstärkter Polymere,
  • Liquid Deposition Modelling von Composites und
  • Hochdurck-Kaltgasspritzen

Der 3D-Druckprozesses im Video:

Herstellung von Multimaterialbauteilen im Projekt FORNEXTGEN

Wissenstransfer und Branchenentwicklung

Die additive Fertigung ist für das Fraunhofer IGCV mehr als nur ein Forschungsfeld – es ist eine Leidenschaft und ein Herzensanliegen. Aus diesem Grund übernehmen wir neben dem projektbasierten Wissenstransfer auch Verantwortung für die Branchenentwicklung, indem wir:

  • unser Wissen auf den größten Branchenevents in Deutschland und der Welt teilen (bspw. Fraunhofer-DDMC-Konferenz in Berlin, AM-Forum in Berlin, Munich Technology Conference in München, AMUG (Additive Manufacturing User Group) in Chicago, SFF in Texas, USA).
  • bei zahlreichen Konferenzen im Fachbeirat oder Scientific Committee mitwirken (bspw. Rapid Tech in Erfurt, ICAM in Orlando/virtuell, USA).
  • seit 2019 den Chairman des ISO-Komitee 261 »Additive Manufacturing« stellen.
  • seit 2020 ein Mitglied des Executive Committees des Ausschusses ASTM F42 »Additive Manufacturing« stellen.
  • seit 2014 aktiv in Gremien des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) mitwirken und seit 2016 die Leitung des VDI FA 105.6 »Sicherheit beim Betrieb additiver Fertigungsanlagen« stellen.
  • seit 2014 aktiv in Gremien des Deutschen Instituts für Normung (DIN) mitwirken.
  • seit 2016 im Editorial Board des Springer-Fachjournals »Progress in Additive Manufacturing« mitwirken.

AMLab: Labor für Additive Fertigung

Das Additive Manufacturing Laboratory (AMLab) ist eine Kooperation des Fraunhofer-Instituts für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV und des Instituts für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der TU München.

Das AMLab wurde 2012 mit dem Ziel gegründet, die Anlagen- und Prüftechnik gemeinschaftlich zu nutzen sowie gemeinsam an verschiedenen Verfahren zu forschen, z.B. dem Laser-Strahlschmelzen oder der lichtbogenbasierten Additiven Fertigung. Experimentelle und analytische Untersuchungen tragen dazu bei, das Prozessverständnis dieser Verfahren zu erweitern und mit innovativen Ideen das Anwendungsspektrum zu ergänzen. Dabei werden sowohl der Pre-, In- als auch der Post-Prozess betrachtet.

Mehr Informationen:

Website AMLab

Flyer AMLab

Additive Fertigung: Prüfen eines AM Bauteils
© Fraunhofer IGCV
Additive Fertigung: Prüfen eines AM Bauteils

Das Fraunhofer IGCV in der Themenallianz »Additive Fertigung«

Die Additive Fertigung stellt nicht nur am Fraunhofer IGCV eine Querschnitts- und Kernkompetenz dar, sondern wird auch bei 20 weiteren Fraunhofer-Instituten intensiv erforscht. Diese Institute haben sich in der Themenallianz »Additive Fertigung« zusammengeschlossen, in deren Rahmen sich die InstitutsvertreterInnen zu Forschungsergebnissen innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft und weiteren Forschungsbedarfen austauschen. Das Fraunhofer IGCV bringt sich aktiv in diese Themenallianz ein und leistet damit einen Beitrag zum Fortschritt der Fraunhofer-Gesellschaft im Bereich Additive Fertigung.

Referenzprojekte Additive Fertigung

 

MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg

Das MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg ist eines der größten Projekte zur Additiven Fertigung in Deutschland und Europa.

 

Green Factory Bavaria (GFB)

Demonstrations-, Lern- und Forschungsplattformen zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in Unternehmen.

 

POLYLINE

Konventionelle Fertigungstechniken sollen durch Additive Fertigung in Form von durchsatzstarken Linienproduktionssystemen ergänzet werden, um so eine durchgängige digitale Prozesskette von der Konstruktion bis zur Produktfertigung zu schaffen.

 

 

AM4Industry

The project goal is to provide an approach for a supply-chain- and lifecycle-wide concept that enables producing companies implementing additive manufacturing in an economical way.

 

DIELEKTRO

Wir fertigen Multimaterialbauteile - Diese bestehen aus zwei unterschiedliche Werkstoffen, die eine beliebige Verteilung beider Materialien sowohl in Aufbaurichtung als auch in der Bauebene aufweisen.  

 

Einsatzhärten additiv gefertigter Stahlbauteile

Durch Additive Fertigung (Laserstrahlschmelzen) ergeben sich einzigartige Möglichkeiten in der Formgebung von Stahlbauteilen.

 

 

FASTMULT

Im Rahmen des Projekts FASTMULT soll die wirtschaftliche Herstellung von großvolumigen Multimaterialbauteilen mittels eines auftragsbasierten additiven Fertigungsverfahrens auf Basis des Kaltgasspritzens untersucht werden.

 

FORNEXTGEN

Flexibilisierung der Additiven Fertigung für die Herstellung funktionsoptimierter Werkzeug- und Formeinsätze.

 

KINEMATAM

Das Ziel des Forschungsprojekts KINEMATAM ist es, gekapselte mechatronische Baugruppen mittels eines angepassten Laserstrahlschmelzprozesses umzusetzen und bildet somit den nächsten Entwicklungschritt im Bereich der Funktionsintegration.

 

Leichtbau-Zahnrad

  • Verarbeitung von Sonderlegierungen
  • Multimaterialverarbeitung und kundenspezifische Prozessoptimierung
  • funktionsintegrierter Leichtbauteile
  • Prozessketten und Metall-CFK-Verbunde
 

MULTITRENN

Aufgrund des großen Preisdrucks ist die Wiederverwendung eines Großteils von eingesetztem Pulver Voraussetzung, um im internationalen Wettbewerb zu bestehen. Das Pulverrecycling ist bedeutend für die Wirtschaftlichkeit des LBM-Verfahrens.

Weitere Kompetenzen und Leitthemen am Fraunhofer IGCV

 

Engineering

Wir gestalten den Weg in die Zukunft...

...des effizienten Engineerings...

 

Produktion

 

...der vernetzten Produktion und...

 

Multimateriallösungen

 
...der intelligenten Multimateriallösungen!
 

Künstliche Intelligenz (KI)

Schlauer produzieren – mit Künstlicher Intelligenz

 

Biologische Transformation

Die Biologische Transformation bietet große Potenziale für ein nachhaltiges Wirtschaften.

Weitere Projekte

Hier finden Sie einen Überblick zu verschiedenen Referenzprojekten am Fraunhofer IGCV.

Zusammenarbeit

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