Das Innovations-Labor für die Additive Fertigung smarter metallischer Multimaterialbauteile

Das Fraunhofer IGCV hat sich seit 2017 einiges vorgenommen: In 14 Technologieprojekten im Rahmen der beiden Großvorhaben MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg und MULTIMAT-BAVARIA II werden additive Fertigungsverfahren für die Herstellung smarter Multimaterialbauteile erforscht. Darunter sind Bauteile zu verstehen, die aus mehreren Metalllegierungen bestehen und zudem, direkt während des schichtweisen Aufbaus, mit Sensorik und Aktorik versehen werden.

Additive Fertigungsverfahren liegen seit Jahren im Trend – die Produktion von individuellen Einzelstücken und funktionsoptimierten Bauteilen in Kleinserien bedeuten vor allem für den Maschinen- und Anlagenbau, die Luft- und Raumfahrt sowie für die Automobilindustrie große Fortschritte. Die zusätzliche fertigungstechnische Möglichkeit, in einem Bauteil mehrere Metalllegierungen sowie Sensoren und Aktoren zu platzieren, eröffnet für Anwender gänzlich neue Lösungsräume. Das Fraunhofer IGCV erkannte dieses Potenzial schon früh und forscht seither zu additiven Fertigungsverfahren für die Herstellung mechatronischer Multimaterialbauteile.

Nach etablierten Wissenschaftsdatenbanken, wie SCOPUS, zählen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IGCV zu den weltweit führenden Forschenden auf dem Gebiet der sensorintegrierten metallischen Multimaterialbauteile. Dies spiegelt sich im Wesentlichen durch die Anzahl und Reichweite der wissenschaftlichen Publikationen wider.

Aus den angestoßenen Arbeiten in den 14 Technologieprojekten heraus konnten bereits einige bi- und multilaterale Transferprojekte gestartet werden. Zahlreiche Studien bzw. kollaborative Vorhaben wurden durchgeführt, wie zum Beispiel:

• mit Siemens zu Potenzialen der Multimaterialverarbeitung beim bekannten »Fenchelbrenner«
• mit FESTO zum Potenzial sensorintegrierter Greifer
• mit MAN Energy Solutions zu Multimaterial-Einspritzdüsen für Großmotoren
• mit Vectoflow zu sensorintegrierten Luftfahrtkomponenten
• mit Schunk zu Keilhaken in Multimaterialbauweise
• mit der Ariane Group ein Fachforum zur Etablierung des Kaltgasspritzens als Additive Fertigungstechnologie

Die technologischen Grundlagen, die am Fraunhofer IGCV zur Multimaterialverarbeitung erforscht wurden, machen es heute möglich, industrielle Anwendungsfälle mit Serienpotenzial anzugehen. Gerne unterstützen Sie bei der Auswahl und Bewertung möglicher Anwendungsfälle.

Trotz der Erfolge ist die additive Fertigung sensorintegrierter Multimaterialbauteile noch in den Kinderschuhen. Für Industrieunternehmen ergibt sich damit derzeit eine vielversprechende Möglichkeit, sich in Zusammenarbeit mit uns einen gewichtigen Marktvorsprung zu erarbeiten. Unser seit dem Jahr 2023 etabliertes Partnernetzwerk zu industriellen Komponenten- und Systemzulieferern ist hierbei ein entscheidender Faktor für die Sicherstellung einer zeitnahen Integration in die industrielle Produktion.

Kommen Sie gerne auf uns zu.

Derzeit stehen die Technologien Laser-Strahlschmelzen, Kaltgasspritzen und Binder Jetting im Fokus.  

Unterstützt wird das Fraunhofer IGCV dabei von zahlreichen Industriepartnern sowie dem Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, welches die Projekte mit einer Summe von 13,5 Millionen Euro fördert.