MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg: Das Innovations-Labor für additive Fertigung

Das Fraunhofer IGCV hat sich seit 2017 einiges vorgenommen: In zehn Technologieprojekten 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.

Aus den im MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg angestoßenen Arbeiten 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

Auch Impuls- sowie Fachbeiträge auf Branchenveranstaltungen wie der AMUG (Additive Manufacturing Users Group) in Chicago (USA) oder der Rapid.Tech (Erfurt) sowie mehrere wissenschaftliche Publikationen förderten die Bekanntheit des MULTIMATERIAL-Zentrums Augsburg. Für die nächsten Projektjahre erwarten sich die über 30 am Projekt beteiligten Forscherinnen und Forscher weiterhin große Errungenschaften.

Die technologischen Grundlagen, die in Augsburg erforscht und geschaffen werden, sorgen für einen deutlichen Marktvorsprung der Industriepartner des Fraunhofer IGCV. Sollten Sie eigene Anwendungsideen im Kopf haben, kommen Sie gerne auf uns zu.

Die Ziele des Projekts in den Forschungsbereichen der Produktentwicklung, Prozesstechnik und der Prozesskette liegen auf der Hand: Die Produktentwicklungsmethoden für Multimaterialbauteile mit integrierter Sensorik und Aktorik und das entsprechende Expertenwissen sollen weiter ausgebaut werden.

Außerdem werden innovative Konzepte zur Produktionsplanung und -steuerung für die additive Multimaterialverarbeitung benötigt. Die Befähigung pulverbettbasierter additiver Fertigungsverfahren für die Multimaterialverarbeitung mit automatisierter Sensor-Aktor-Integration treibt das Fraunhofer IGCV genauso wie die Optimierung von DED-Prozessen, im Speziellen das Hochdruck-Kaltgasspritzen, voran.