Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV
Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV

Additive Fertigung am Fraunhofer IGCV – Anwendungen, Forschung und Entwicklung

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.     

Additive Fertigung 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:

Kontakt am Fraunhofer IGCV: Dr.-Ing. Georg Schlick

 

Fraunhofer IGCVirtuell

Bei einem virtuellen Rundgang können Sie sich unsere Forschungsarbeiten im Bereich der additiven Fertigung genauer anschauen!

Additive Fertigung und Multimateriallösungen Tour

Video: additive manufacturing experts

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 Know-how in folgenden Prozessen:

Laser-Strahlschmelzen (auch zur Herstellung von Multimaterialbauteilen)  

Neben der Anwendung im Prototypen- und Werkzeugbau werden additive Fertigungsverfahren heute auch vermehrt in der Serienproduktion eingesetzt. Zur Serien-Herstellung metallischer Bauteile eignet sich vor allem das pulverbettbasierte Laser-Strahlschmelzen.

Hierbei wird das Bauteil durch lokales Aufschmelzen des Metallpulvers durch einen Laserstrahl und das anschließende Erstarren des Werkstoffs schichtweise aufgebaut. Vorteile der Technologie sind unter anderem die Möglichkeit, Bauteile direkt aus dem CAD-Modell zu erzeugen, die nahezu uneingeschränkte Formgebungsfreiheit sowie die hohe Ressourceneffizienz, da nicht aufgeschmolzenes Pulver für nachfolgende Fertigungsvorgänge wiederverwendet werden kann.

Aus den verfahrensbedingt auftretenden Temperaturgradienten resultieren jedoch Verformungen und Eigenspannungen, die sich auf die Prozessstabilität sowie die Bauteilqualität negativ auswirken können.
Diese Besonderheit des Laser-Strahlschmelzens muss bereits in der Bauteilauslegung bzw. in der Fertigungsvorbereitung berücksichtigt werden. Beispiele hierfür sind der Treppenstufeneffekt, der Optik und Performance des Bauteils beeinflusst, und die verfahrensbedingte Notwendigkeit, Stützen bzw. Supportstrukturen mit dem Bauteil gemeinsam aufzubauen.

Binder Jetting

Im Binder Jetting Verfahren wird Pulverwerkstoff schichtweise durch lokales, präzises Einbringen eines Binderwerkstoffes über Druckköpfe mit mehreren 10.000 Öffnungen verfestigt.

Am Fraunhofer IGCV wird Binder Jetting unter anderem für die Herstellung von Formen und Kernen für die Gießereitechnik untersucht (z. B. im Projekt ConMon3D). Der Fokus liegt dabei auf der Verarbeitung von gießereirelevanten Werkstoffen, wie beispielsweise Formsanden. Wir erforschen unterschiedliche Kombinationen aus Formsanden und Binderwerkstoffen, die sich besonders wirtschaftlich und technologisch günstig in Gießverfahren verhalten. Dies kann die konventionellen Fertigungstechnik ergänzen und so kooperativ als Befähiger verbesserter (verkürzter) Prozessketten in der Gießerei fungieren.

Aber nicht nur im Bereich sandbasierter additiver Fertigung spielt das Binder Jetting am Fraunhofer IGCV eine Rolle. Auch Stähle und Hartmetalle werden  mittels Metal Binder Jetting gefertigt. Als sinterbasierte AM-Technologie ist das Binder Jetting besonders für die Herstellung kleiner Bauteile in größerer Stückzahl geeignet. Zudem lassen sich aufgrund des Sinterprozesses Materialien verarbeiten, die durch schmelz- oder schweißbasierte Verfahren nicht verarbeitbar sind.

Extrusion faserverstärkter Polymere

In der additiven Fertigung (3D-Druck) wird die Extrusionstechnologie verwendet, um Objekte schichtweise aufzubauen. Dies kann auch mit faserverstärkten Polymeren erfolgen, um die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts zu verbessern. Die Extrusion faserverstärkter Polymere ist ein zentraler Bestandteil der additiven Fertigung, insbesondere beim 3D-Druck von Bauteilen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften. Durch das Einbringen von Fasern in das Polymer wird die Festigkeit und Steifigkeit des gedruckten Teils gesteigert, was es für anspruchsvolle Anwendungen in verschiedenen Industrien geeignet macht. Mehr Info: Extrusion faserverstärkter Polymere

Liquid Deposition Modeling

Beim Liquid Deposition Modeling (LDM) wird Metallpulver mittels eines Lasers direkt auf eine Oberfläche aufgeschmolzen. Dadurch entstehen Schichten, die präzise aufeinander aufbauen, was für die Herstellung komplexer Metallteile genutzt wird. Das Fraunhofer IGCV arbeitet daran, LDM für die industrielle Fertigung weiterzuentwickeln. Ziel ist es, LDM-Prozesse hinsichtlich Geschwindigkeit, Präzision und Materialeffizienz zu optimieren. Zudem erforscht das Fraunhofer IGCV, wie sich durch LDM hybride Bauteile mit unterschiedlichen Materialeigenschaften herstellen lassen, um z. B. kosteneffizientere und langlebigere Bauteile für Maschinenbau und Luftfahrt zu ermöglichen. Mehr Info: Liquid Deposition Modeling

Hochdruck-Kaltgasspritzen

Wir entwickeln das Hochdruck-Kaltgasspritzverfahren weiter, um es als Additive Fertigungstechnologie insbesondere für Multimaterialbauteile einzusetzen. Es ermöglicht hohe Materialaufbauraten von bis zu 10 kg/h und kann verschiedene Materialkombinationen ohne intermetallische Phasenbildung verarbeiten. Das Kaltgasspritzsystem des Fraunhofer IGCV besteht aus einer Kaltgaszelle mit zwei 6-Achs-Robotern und einem Dreh-Schwenktisch. Eine Plasma Giken-Gun wird für den Materialauftrag verwendet. Das System kann derzeit Stähle, Kupferlegierungen und Hochleistungsstähle verarbeiten. Das Kaltgasspritz-Fertigungslabor bietet individuelle Analysen und Unterstützung bei der Evaluierung geeigneter Anwendungsfälle. In den Projekten FASTMULT, Coldspraymult und ACCURACY erarbeiten wir Grundlagen für diese Weiterentwicklung.

Liquid Metal Printing

Eines der jüngsten Weiterentwicklungen des Fraunhofer IGCV ist das Liquid Metal Printing (LMP) Verfahren. Die Grundlagen werden zusammen mit der Firma Grob im Projekt AluWire LMP erarbeitet.

Das Rohmaterial beim LMP Verfahren bildet ein Aluminiumdraht. Dann wird eine Schmelze in einem kleinen Tiegel erzeugt und flüssige Tröpfchen werden abgelegt, um das Bauteil zu erzeugen. Das LMP Verfahren ermöglicht eine kostengünstige und zeiteffiziente Verarbeitung von Aluminiumlegierungen im Vergleich zu anderen additiven Fertigungsverfahren.

Die Zukunft der additiven Fertigung

Die additive Fertigung zählt zu den starken Wachstumsfeldern innerhalb der Produktion. Führende Marktberichte sagen ein durchschnittliches jährliches Wachstum von ca. 20 Prozent für die nächsten fünf Jahre voraus. Das Fraunhofer IGCV geht dabei davon aus, dass dieses Branchenwachstum der additiven Fertigung nicht nur in einem spezifischen Industriezweig zu beobachten sein wird. Vielmehr ist davon auszugehen, dass in allen Industriezweigen der Einsatz additiver Fertigungsverfahren zunehmen wird. Im Jahr 2022 wurden zur Zukunft der additiven Fertigung zwei Studien (An Additive Manufacturing Breakthrough & The Futures of Metal Additive Manufacturing 2030)   veröffentlicht, bei denen das Fraunhofer IGCV Zuarbeiten geleistet hat. 

Schneller, größer, günstiger: Aufstrebende Technologien in der Additiven Fertigung

Die Additive Fertigung entwickelt sich stetig weiter und insbesondere der Ruf nach größeren Komponenten, höheren Fertigungsgeschwindigkeiten und günstigeren Verfahren wird immer lauter. Auch wir am Fraunhofer IGCV tragen dem Rechnung und beschäftigen uns mit einer Reihe an aufstrebenden Technologien.

Hybride Bauweisen

Bei der Nutzung hybrider Bauweisen wird nur der Teil der Komponente mittels Additive Fertigung hergestellt, an dem die Fertigungstechnologie auch einen Mehrwert erreichen kann. Dazu wird ein Grundkörper mithilfe eines günstigen anderen Fertigungsverfahrens hergestellt, in einer AM-Maschine positioniert und ausgerichtet, sodass der komplexe Teil des Bauteils mit hoher Positioniergenauigkeit auf den Grundkörper aufgebracht wird. In unserem Projekt Autohybrid wird diese Möglichkeit der Fertigung genauer erforscht.

Hochdruck-Kaltgasspritzen

Im Bereich der großen Bauteile haben wir uns für die Weiterentwicklung des Hochdruck-Kaltgasspritzens hin zur Additiven Fertigungstechnologie entschieden. Das Verfahren ermöglicht sehr hohe Auftragsraten (bis zu 10kg/h) und es können Materialien kombiniert werden, die bspw. mit schweißtechnischen Verfahren nur sehr umständlich zu fügen sind. In den Projekten FASTMULT, Coldspraymult und ACCURACY werden hierzu Grundlagen erarbeitet.  

Liquid Metal Printing

Eines der jüngsten Verfahren in unserem Labor bildet das so genannte Liquid Metal Printing (LMP), welches z. B. in unserem Projekt AluWire LMP zusammen mit der Firma Grob weiterentwickelt wird. Bei diesem Verfahren wird in einem kleinen Tiegel Schmelze erzeugt und es werden flüssige Tröpfchen abgelegt um das Bauteil zu erzeugen. Als Rohmaterial wird ein Aluminiumdraht genutzt. Insbesondere für die Verarbeitung von Aluminiumlegierungen lassen sich dadurch Produktionskosten und Fertigungszeiten im Vergleich zu anderen additiven Fertigungsverfahren deutlich reduzieren.

Metal Binder Jetting  

Das Metal Binder Jetting als sinterbasierte AM-Technologie ist besonders für die Herstellung kleiner Bauteile in größerer Stückzahl geeignet. Zudem lassen sich aufgrund des Sinterprozesses Materialien verarbeiten, die durch schmelz- oder schweißbasierte Verfahren nicht verarbeitbar sind. Der Fokus wird in diesem Bereich auf Stähle und Hartmetalle gelegt.

Roboter-basiertes Kaltgasspritzen zur additiven Fertigung von Multimaterialbauteilen
© Fraunhofer IGCV
Roboter-basiertes Kaltgasspritzen zur Additiven Fertigung von Multimaterialbauteilen
LMP-Bauteile
© Fraunhofer IGCV
Liquid-Metal-Printing | li: LMP-gefertigte Probekörper aus AlSi12 unter Variation der Tropfenerzeugung und Umgebungsbedingung re: LMP-gefertigte Schneeflocke
Multimateriallösungen | Brennkammer für Raketentriebwerk
© Fraunhofer IGCV
Hybride Bauweisen: Schnittmodell einer Brennkammer eines Raketentriebwerks mit integrierten Kühlkanälen in verkleinertem Maßstab aus den Werkstoffen CW106C und 1.2709, gefertigt im PBF-LB/M-Prozess (pulverbettbasiertes Schmelzen von Metall mittels Laserstrahl).

Funktionsintegration, Multimaterialverarbeitung und Sensorintegration

Funktionsintegration durch Multimateriallösungen

Funktionsintegration bildet eines der zentralen Schlagworte in der additiven Fertigung. Geometrische Formen neu zu denken ist gleichzeitige eines der großen Potenziale und die große Herausforderung. Der Schichtweise Aufbau erlaubt uns in der Wahl der geometrischen Formen völlig neue Wege zu gehen. In den allermeisten Fällen fehlt es hier aber an der Ausbildung bzw. stehen uns Ingenieur:innen die konventionellen Denkmuster aus der Konstruktion im Weg.

Denken in Funktionen, Bauteiloptimierung und „Design for Additive Manufacturing“ stellt für Sie kein Problem dar? Sie wissen bereits welche Funktionen ihr Bauteil erfüllen muss und benötigen höchste Leistungsausbeute auf kleinem Bauraum?

Dann sollten wir uns zur Multimaterialverarbeitung unterhalten!

Mithilfe der additiven Multimaterialfertigung kombinieren wir mehrere Metalllegierungen in einem Bauteil, sodass sowohl das Strukturmaterial (in der Regel mit hoher Festigkeit) als auch ein weiteres Funktionsmaterial (bspw. mit hoher Wärmeleitfähigkeit) so angeordnet werden, dass eine für die Komponente ideale Funktion realisiert wird. Im Rahmen unseres  Innovations-Labor für die Additive Fertigung smarter metallischer Multimaterialbauteile beforschen wir zahlreiche Aspekte der Multimaterialfertigung.

Das alles reicht Ihnen noch nicht?
Alles hat heute bereits eine „Intelligenz“: 

Dann sollten wir über Smart Parts sprechen!

Der Schichtweise Aufbau der additiven Fertigung ermöglicht uns auch Sensorik im inneren der Bauteile zu positionieren (z. B. im Projekt KINEMATAM) oder diese Sensoren mittels Multimaterialverarbeitung direkt herzustellen. Die sprichwörtliche Gesundheit des Bauteils kann dadurch rund um die Uhr und an einer zentralen Stelle überwacht werden.

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 bis 2023 den Chairman des ISO-Komitee 261 »Additive Manufacturing« stellten.
  • 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 von 2016 bis 2022 die Leitung des VDI FA 105.6 »Sicherheit beim Betrieb additiver Fertigungsanlagen« innehatten.
  • seit 2019 in der EuroAM Steering Group der European Powder Metallurgy Association (EPMA) mitwirken.
  • seit 2014 aktiv in Gremien des Deutschen Instituts für Normung (DIN) wirksam sind.
  • seit 2016 im Editorial Board des Springer-Fachjournals »Progress in Additive Manufacturing« mitwirken.

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.

Anlagen - Metallsysteme

Alle ausklappen Alle einklappen

EOS M290

EOS M290
© Image courtesy of EOS
EOS M290

Technische Daten:

  • Laserleistung: 400 W
  • Fokusdurchmesser 100 µm
  • Bauraum 250 mm x 250 mm x 325 mm          
  • Schichtdicken ab 20 µm
  • Werkstoffe: Einsatzstähle (16MnCr5, 20MnCr5), Reinaluminium und AlSi10Mg, Nickelbasis-Legierungen (IN718), 316L (1.4404)

Hersteller: EOS Electro Optical Systems GmbH

AMLab-Standort: Augsburg

Die EOS M 290 wird zurzeit vor allem für die Verarbeitung verschiedener Stähle, z. B. Einsatz-, Werkzeug und Edelstähle, verwendet. Hierbei kommt die Leistungsfähigkeit des 400-Watt-Faserlasers zum Tragen, der im Bauvolumen von 250 x 250 x 325 mm3 eine wirtschaftliche Herstellung verschiedenster Bauteile ermöglicht.

AMCM EOS M290

Technische Daten:

  • Bauraumgröße: 250 x 250 x 325 mm³
  • Max. Leistung: 1.000 W
  • Wellenlänge: rot 1.064 nm        
  • Scangeschwindigkeit 8 m/s
  • Fokusdurchmesser: 80 µm
  • Werkstoffe: CoCrMo, Goldlegierungen, Reinaluminium und AlSi10Mg, Reinkupfer und CuCr1Zr, Multimaterialverarbeitung

Hersteller: EOS Electro Optical Systems GmbH

AMLab-Standort: Augsburg

SLM Solutions 125 HL

SLM Solutions 125 HL
SLM Solutions 125 HL

Technische Daten:

  • Laserleistung: 400 W
  • Fokusdurchmesser 70–100 µm
  • Bauraumgröße 125 mm x 125 mm x 125 mm
  • Schichtdicken 20–75 µm
  • Fertigungsgeschwindigkeit bis zu 25 cm³/h
  • Werkstoffe: AlSi10Mg, Nickelbasis-Legierungen (IN718, Haynes 214), 316L (1.4404), Wolfram, CuCr1Zr

 

Hersteller: SLM Solutions GmbH

AMLab-Standort: Augsburg

Die Laserstrahlschmelzanlage SLM 125 wird derzeit vor allem zur Verarbeitung von Aluminiumlegierungen, wie AlSi10Mg, eingesetzt. Die vorhandene Bauraumverkleinerung auf (50 x 50 x 50 mm3) ermöglicht eine effiziente Untersuchung kundenspezifischer Werkstoffe. Dabei ist durch die Beschichtung in zwei Richtungen eine hohe Aufbaurate erreichbar.

SLM Solutions 250 HL

SLM Solutions 250 HL
SLM Solutions 250 HL

Technische Daten:

  • Leistung 400W
  • Laserfocus 150 µm
  • Bauraum 250 mm x 250 mm x 350 mm          
  • Werkstoffe: AlSi10Mg, Nickelbasis-Legierungen, 316L (1.4404), 1.2709, Wolfram, CuCr1Zr, Multimaterial, Keramik
  • Schichtdicken 20 - 80 µm
  • Aufbaurate 2 - 10 cm³/h

Hersteller: SLM Solutions GmbH

AMLab-Standort: Augsburg

Die SLM 250 HL vom Hersteller SLM Solutions GmbH ist eine vom Fraunhofer IGCV für die Multimaterialverarbeitung modifizierte Anlage. Durch die vorgenommenen Software- und Hardwareseitigen Anpassungen können metallische Multimaterialbauteile mit einem hohen Automatisierungsgrad generiert werden. Die Bauraumverkleinerung ermöglicht dabei den wirtschaftlichen Bau von Testkörpern in kleinen Mengen. Für eine verbesserte Pulverhandhabung ist die Anlage mit einer Absaug- und Schwingsiebstation ausgestattet.

SLM Solutions 280 HL

SLM Solutions 280 HL
SLM Solutions 280 HL

Technische Daten:

  • Bauraumgröße: 280 x 280 x 365 mm³
  • Bauraumverkleinerung: 100 x 100 mm2
  • Nd:YAG-Laser Wellenlänge: rot 1.064 nm
  • Max. Leistung: 700 W
  • Scangeschw.10 m/s
  • Fokusdurchmesser: 80 – 110 µm
  • Werkstoffe: 1.2709, CuCr1Zr, AlSi10Mg, Ti64, IN718, Multimaterial

Hersteller: SLM Solutions GmbH

AMLab-Standort: Augsburg

Industriell umgesetzte Multimaterial-PBF-Maschine am IGCV mit dem Partner Nikon SLM Solutions. Grundlage für große Multimaterial-Projekte und große Bauteile. Erste industrielle Multimaterialmaschine. Geschlossener Pulverkreislauf für große Multimaterial-Komponenten

GMP300

GMP300
© Fraunhofer IGCV
GMP300
Technische Daten:
  • 3D-Fertigung durch Schmelzetropfen
  • Bauraum 300 x 300 x 300 mm3
  • Werkstoffe: EN AW-4047 (AlSi12), EN AW-4046 (AlSi10Mg), EN AW-7075 (AlZnMgCu1,5)
  • Tropfengrößen zwischen 450-750 µm
  • Schichtstärke rund 250-450 µm
  • Fertigungsgeschwindigkeit max. 400 cm3/h

 

Hersteller: GROB Werke Mindelheim

Standort: Augsburg

Industrienahe MMJ-Maschine mit piezoelektrischer Aktuierung nach dem aktuellen Stand der Technik. Derzeit noch primär in Forschungsumgebung. Vision MMJ: Zuverlässige, kostengünstige, nachhaltige Verarbeitbarkeit bekannter Hochleistungs-legierungen mit hohen mechanischen Bauteileigenschaften (dynamischen Festigkeiten)

Production System P-1

DM P1
© ExOne GmbH
DM P1

Technische Daten:

  • Binder-Jetting-Module: 2 piezoelektrische Druckköpfe (4096 Düsen)
  • Nutzbares Bauvolumen: 200 x 100 x 40 mm³
  • Auflösung: 1200 dpi
  • Schichtdicken: 30 – 200 µm
  • Fertigungsgeschwindigkeit: 1350 cm³/h (bei 65 µm Schichtdicke)
  • Vor allem verarbeitete Materialien 17-4PH
  • Besonderheiten: Schutzgasfähig (Stickstoff)

Hersteller: Desktop Metal

Standort: Augsburg

Industriemaschine nach dem aktuellen Stand der Technik zur Herstellung von Grünteilen für den Binder-Jetting-Prozess. Es bestehen Optionen Multimaterial-Module zum Pulverauftrag nachzurüsten. Der Binder-Jetting-Prozess besteht aus Drucker und Sinterofen. 

AconityONE

© Aconity3D

Technische Daten

  • Laserleistung: Laser à 750 W
  • Laserfokusdurchmesser: 90 – 500 µm
  • Bauraumgröße: Ø400 × 400 mm³
  • Minimale Schichtdicke: 10 µm
  • Substratvorwärmung: bis 500 °C auf der Ø400 mm Plattform
  • Substratvorwärmung: bis 800 °C
  • Werkstoffe: AlSi10Mg, 316L (1.4404), 42CrMo4 (1.7225), Wolfram, Keramik, CuCr1Zr

Hersteller: Aconity3D GmbH

AM-Labor-Standort: Augsburg

Die Forschungsmaschine erlaubt vielfältige Modifikationen (Open Hard- & Software), wie z.B. Anbindung eines eigens entwickelten Multimaterialmodul. Bearbeitung von Industrieaufträgen und klassischen Materialentwicklungsprojekten insbesondere im Umfeld Kernfusion durch die Verarbeitung von Wolfram mittels Substratvorwärmung.

AconityOne Quad

Technische Daten:

  • 4-Laser-Konfiguration über die gesamte Bauplattform
  • Laserleistung: 4× Laser à 750 W
  • Laserfokusdurchmesser: 90 – 500 µm
  • Bauraumgröße: Ø400 × 400 mm³
  • Minimale Schichtdicke: 10 µm
  • Substratvorwärmung: bis 500 °C auf der Ø400 mm Plattform
  • Substratvorwärmung: bis 500 °C
  • Werkstoffe: AlSi10Mg, 316L (1.4404), 42CrMo4 (1.7225), Wolfram

Hersteller: Aconity3D GmbH

AM-Labor-Standort: Augsburg

Forschungs- und Industriemaschine nach Sonderanfertigung für BMW. Die Maschine ist mit Vorwärmeinrichtung, umfangreicher Prozessüberwachungstools und modifizierter 4-Laser-Konfiguration für die industrielle Produktion großer Bauteile auf einer großformatigen Bauplattform konzeptioniert. Weitere Modifikationen sind möglich.

Trumpf

Trumpf
Trumpf

Technische Daten:

  • Bauvolumen: Ø98 × H100 mm³
  • Grüner Laser 
  • Werkstoffe: Reinkupfer, Kupferlegierungen (z.B. CuCr1Zr), 1.4006

Industriemaschine mit hoher Produktivität nach dem aktuellen Stand der Technik. Mit dem grünen Laser (λ = 515 nm) lassen sich für den Infrarotlaser (λ = 1064 nm) üblicherweise hochreflektierende Werkstoffe (z.B. Kupfer) in einem breiten Prozessparameterfenster verarbeiten.

Kaltgasspritzanlage

Kaltgasspritzanlage
Kaltgasspritzanlage

Technische Daten:

  • Bauvolumen: ca. 1 x 1 x 1 m³
  • 2 Pulverförderer für Multimaterial als Verbundmaterial und Materialverbunde
  • Auftrag von Metall auf Kunststoffe
  • Kein Aufschmelzen der Metallpartikel oder des Substrats
  • Werkstoffe: Kupfer, CuCr1Zr, Inconel 718, 625, H13, MAR 257, MHA 3300, Invar36, Ti-6Al-4V, Tantal, Aluminium: 6061, 7010, 2024

Hersteller: Plasma Giken PCS-100 | Dycomet Europe B.V.

CSAMLab bestehend aus einer Kaltgasspritzanlage Plasma Giken PCS-100, 2x Roboter ABB IRB 4600, Werkstückpositionierer ABB IRBP A500 und die für den Betrieb notwendige Peripherie. System mit hoher Flexibilität das für die Additive Fertigung als auch für die Beschichtung von Komponenten zum Einsatz kommen kann.

Sandverarbeitende Systeme

Alle ausklappen Alle einklappen

Voxeljet VX500 (3D-Drucksystem)

Voxeljet VX500
© Frederik von Saldern
Voxeljet VX500

Technische Daten:

  • Multijet-Druckkopf
  • Bauraumgröße 500 mm x 400 mm x 300 mm
  • Schichtstärke: 150 µm
  • Baufortschritt: 21 mm/h (= 4,24 l/h)

Hersteller: voxeljet AG

AMLab-Standort: Garching

Das 3D-Drucksystem VX500 von voxeljet fertigt schnell und wirtschaftlich Einzelformen und Kerne, wobei detailgenaue Kunststoffmodelle mit PMMA und hoher Oberflächenqualität möglich sind. Als Partikelmaterial kann Kunststoff oder Sand verwendet werden.

Voxeljet Testachse / 3D-Druckdemonstrator

Voxeljet Testachse 3-D-Druckdemonstrator
Voxeljet Testachse 3-D-Druckdemonstrator

Technische Daten:

  • Laserleistung: 30 W
  • Verarbeitbare Materialien: Polyamid, Polystyrol
  • Bauraumgröße: 200 mm x 250 mm x 330 mm
  • Verwendete Schichtdicke: 0,1 mm
  • Typische Durchlaufzeit: 24 Stunden

Hersteller: EOS Electro Optical Systems GmbH

AMLab-Standort: Garching

Das kompakte Laser-Sinter-System FORMIGA P 100 ermöglicht die Herstellung von Kunststoffprodukten aus Polyamid und Polystyrol. In einem Bauraum von 200 mm x 250 mm x 330 mm können Kleinserien und individualisierte Produkte mit komplexen Geometrien wirtschaftlich produziert werden.

Werkstoffe

Stahl

  • 1.4404 (316L)
  • 1.2709
  • 1.4006
  • 1.4546
  • X15TN
  • 16MnCr5
  • 20MnCr5
  • 17CrNi6
  • 42CrMo4

 

Nickel:

  • Inconel 718
  • Inconel 625
  • Inconel X750
  • Inconel X750 + TiC
  • Ni80Cr20
  • Ni90Cr10
  • Ni95Cr5

Aluminium:

  • AlSi10Mg
  • AlSi7Mg
  • AlCr5Ti1Mn1Zr0,5
  • Alumel
  • Pure Al (Al99,9)

Wolfram:

  • W
  • W + K
  • W + Ta

Kupfer:

  • Cu (OFHC, CP)
  • CuCr1Zr
  • CuNiCrSi
  • CuSn10

Weitere Materialien

Tantal:
  • Ta

Gold:

  • 18 kt

Titan:

  • Ti6Al4V

Kobalt:

  • CoCr28Mo6
  • WC-Co (12 %, 19 % Co)

Andere:

  • ZrO+ Al2O3
  • Kalk-Natron-Glas

Referenzprojekte Additive Fertigung

Hier finden Sie eine Auswahl an Referenzprojekten des Fraunhofer IGCV zur Additiven Fertigung. Mehr Projekte, zu weiteren Themen, finden Sie hier.

Bitte beachten Sie, dass zunächst immer nur 10 Projekte pro Seite angezeigt werden und Sie gegebenenfalls umblättern müssen!

Abbrechen

Weitere Projekte

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

Projekte

Zusammenarbeit

Sie sind interessiert an einer Zusammenarbeit mit uns? Gerne finden wir eine individuelle Lösung für Sie.

Zusammenarbeit

Kontakt

Für Ihr Anliegen finden Sie hier den richtigen Ansprechpartner.

Kontakt