MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg

Das MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg startete zum 1. Juli 2017 an der Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV

In den nächsten fünf Jahren möchte das Fraunhofer IGCV durch die Arbeiten im Rahmen des MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg den Grundstein legen, dass Deutschland seine Führungsrolle im Bereich der Additiven Fertigung metallischer Bauteile beibehält.

In zehn Technologieprojekten wird die Multimaterialverarbeitung mittels additiver Fertigungsverfahren in den Bereichen der Produktentwicklung, der Prozesstechnik und der Prozesskette erforscht. Betrachtet werden dabei das Laserstrahlschmelzen, das Kaltgasspritzen und drahtbasierte DED-Verfahren (Directed Energy Deposition).

Additive Fertigungsverfahren gibt es bereits seit über 20 Jahren. In der Luftfahrt- sowie der Werkzeugindustrie, in der Medizintechnik sowie im Maschinen- und Anlagenbau haben sich diese Produktionsprozesse bereits teilweise etabliert.

Durch die Arbeiten im Projekt MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg soll es möglich werden, Bauteile mit integrierter Sensorik und Aktorik additiv zu fertigen, die aus mehreren Metalllegierungen (sog. Metall/Metall-Bauteile) bzw. aus einer Kombination aus Metalllegierungen und technischen Keramiken (Metall/Keramik-Bauteile) bestehen. Es handelt sich um eines der größten Projekte zur Additiven Fertigung in Deutschland und Europa. Das Projekt soll die Zukunft der Produktion im Wirtschaftsraum Augsburg sichern und produzierende Unternehmen wettbewerbsfähig aufstellen.

Multimateriallösungen: Additive Manufacturing (AM) Bauteil
© Fraunhofer IGCV
Multimateriallösungen: Additive Manufacturing (AM) Bauteil
Additive Fertigung: Prüfen eines AM Bauteils
© Fraunhofer IGCV
Additive Fertigung: Prüfen eines AM Bauteils
Laserstrahlschmelzen (LBM): Gyroidstruktur mit Edelstahllegierung
© Fraunhofer IGCV
Laserstrahlschmelzen (LBM): Gyroidstruktur mit Edelstahllegierung

Technologische Ziele

  1. Produktentwicklungsmethode für Multimaterialbauteile (Metall/Metall und Metall/Keramik) mit integrierter Sensorik und Aktorik
  2. Grundlagenwissen zum Materialverhalten bei der Herstellung von Metall/Metall- bzw. Metall/Keramik-Bauteilen mittels pulverbettbasierter sowie ablege basierter additiver Fertigungsverfahren (Directed Energy Deposition-Prozesse: DED-Prozesse)
  3. Befähigung pulverbettbasierter additiver Fertigungsverfahren für die Multimaterialverarbeitung mit automatisierter Sensor-Aktor-Integration
  4. Optimierung von DED-Prozessen für die Multimaterialverarbeitung mit Sensor-Aktor-Integration
  5. Softwarekette zur funktionsoptimierten Bauteilauslegung (Design for Additive) für mechatronische Multimaterialbauteile
  6. Prozessketten zur qualitätsgesicherten und effizienten Herstellung mechatronischer Multimaterialbauteile
  7. Konzepte zur Produktionsplanung und –steuerung sowie Fabrikplanung für die additive Multimaterialverarbeitung zur Herstellung mechatronischer Bauteile

Projekte im Rahmen des MULTIMATERIAL-Zentrums Augsburg

DIELEKTRO

Im Projekt DIELEKTRO soll die Kombination von metallischen Strukturbauteilen mit elektrischen Komponenten realisiert werden.

FaPlaMult

Entwicklung neuer Methoden zur Planung von additiven Fertigungsfabriken unter der Voraussetzung einer Multimaterialverarbeitung.

FASTMULT

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

HYBDED

Die Direct Energy Deposition-(DED)-Verfahren zeichnen sich gegenüber pulverbettbasierten Verfahren (z. B. Laserstrahlschmelzen) durch eine höhere Auftragsrate und größere realisierbare Bauteildimensionen aus. 

KINEMATAM

Das Ziel von KINEMATAM ist es, gekapselte mechatronische Baugruppen mittels eines angepassten Laserstrahlschmelzprozesses umzusetzen. Das Projekt ist der nächste Entwicklungschritt im Bereich der Funktionsintegration.

MULTIPE

Das Teilprojekt MULTIPE (Produktentwicklungsmethoden für mechatronische Multimaterialbauteile) adressiert die Entwicklung eines methodischen Vorgehens verbunden mit einer systematischen Auswahl geeigneter Verfahren.

MULTIREIN

Um verschiedene Reinigungs- und Detektionsmethoden auf deren Eignung bezüglich der spezifischen Einsatzgebiete zu analysieren, werden in MULTIREIN ausgewählte Anwendungsfälle aus der Additiven Fertigung untersucht.  

MULTISURV

Aufgrund der gesteigerten bzw. neuartigen Anforderungen an die Überwachungstechnik, beschäftigt sich das Teilprojekt MULTISURV mit Themenstellungen der In-Prozess-Überwachung.

MULTITRENN

Das Pulverrecycling ist in besonderem Maße für die Wirtschaftlichkeit des Laserstrahlschmelzverfahrens (LBM) bedeutend.

PHOTOAM

Die zunehmende industrielle Relevanz des pulverbettbasierten Laserauftragsschweißens (laser powderbed-based fusion, LPBF) hat in den letzten Jahren zu neuen technologischen Entwicklungen wie der Multimaterialverarbeitung geführt.  

Zusammenarbeit

Wir finden gerne eine individuelle Lösung für Ihr Anliegen.

Branchenlösungen

Die Schlüsselbranchen des Fraunhofer IGCV:

  • Maschinen- und Anlagenbau
  • Luft- und Raumfahrt
  • Automotive und Nutzfahrzeuge

Kompetenzen

Wir gestalten den Weg in die Zukunft des effizienten Engineerings, der vernetzten Produktion und der intelligenten Multimateriallösungen.

Referenzprojekte

Zur Übersicht der Referenzprojekte am Fraunhofer IGCV.