MULTIREIN

Durch den Vorteil der Additiven Fertigung komplexe Strukturen erzeugen zu können (z.B. filigrane Gitterstrukturen, konturnahe Kanäle, Gelenke etc.), ergibt sich zugleich der Nachteil der prozessbedingten Ansammlung von filmischen und partikulären Verunreinigungen in feinen und somit schwer zugänglichen Zwischenräumen bzw. Kanälen im Bauteil. Diese sorgen dafür, dass die derzeit auf dem Markt verfügbaren Reinigungskonzepte nicht direkt übertragen werden können. So sind beispielsweise einige Wirkprinzipien nicht ausreichend um eine prozesssichere Entfernung von Verunreinigungen an schwer zugänglichen Bereichen zu garantieren. Insbesondere bei additiv gefertigten Bauteilen, wie sie im MULTIMATERIAL-Zentrum Augsburg generiert werden, muss der Reinigungsprozess nicht nur auf Geometrien, sondern ebenso an die zu reinigenden Materialien und Verunreinigungen angepasst werden. Die Wahl falscher Technologien oder Parameter kann durch chemische, thermische oder physikalische Einwirkungen Beschädigungen an den Bauteilen hervorrufen.

Im Hinblick auf die anstehende Nachbearbeitung wie z.B. Beschichten, Kleben oder Schleifen sowie den Einsatz der Bauteile im industriellen Umfeld ist ein anforderungsgerecht von filmischen Verunreinigungen gereinigtes Bauteil erforderlich, da bereits kleinste Rückstände zur Beeinträchtigung der Funktion und Beständigkeit führen können.

Aufgrund der steigenden Sauberkeitsanforderungen seitens der Industrie beschäftigt sich das Teilprojekt MULTIREIN mit der Sicherstellung der technischen Sauberkeit additiv gefertigter Multimaterialbauteile innerhalb der Gesamtprozesskette. Hierfür werden mögliche Reinigungskonzepte erforscht, um diese anschließend in einer prototypischen Prozesskette umzusetzen. Fokus der Forschungsarbeit liegt insbesondere auf filmischen Verunreinigungen (z.B. Kühlschmierstoffe, Läpppasten, etc.), welche zumeist in spanenden Post-Prozessen der additiven Prozesskette entstehen. Neben der Analyse und Charakterisierung der Verunreinigungen, gilt es diese durch geeignete Mess- und Detektionsverfahren zu quantifizieren.

Um verschiedene Reinigung- und Detektionsmethoden auf deren Eignung bezüglich der spezifischen Einsatzgebiete untersuchen zu können, werden in MULTIREIN ausgewählte Anwendungsfälle aus der Gesamtprozesskette der Additiven Fertigung untersucht. Hierzu zählen neben unterschiedlichen Materialien und Geometrien auch fallbedingte Verunreinigungen, welche zu identifizieren und analysieren sind.

Fluoreszenzaufnahme eines verunreinigten Bauteils
© Fraunhofer IGCV
Fluoreszenzaufnahme eines verunreinigten Bauteils
Ultraschallreinigungsanlage
© Fraunhofer IGCV
Ultraschallreinigungsanlage

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