TaFF

Technologien zum aufbauintegrierten Fügen per additiver Fertigung

Kurzbeschreibung

Im sogenannten 3D-Druck, der additiven Fertigung (AF) von Bauteilen, werden diese vollständig im Prozess als einzelne Bauteile hergestellt. Das Ziel dieses Projektes ist es, bereits bestehende Bauteile zu bedrucken und damit zu erweitern oder auch mit weiteren Bauteilen zu verbinden. Damit können konventionelle und additive Fertigungsverfahren miteinander verkettet werden. So kann der teure Einsatz der additiven Fertigungsverfahren auf die Geometrien fokussiert werden, bei denen er sich lohnt und der Rest kosteneffizient mit etablierten Verfahren hergestellt werden. Anschließende Bearbeitungs- und Fügeprozesse werden durch additive Fertigungsprozesse abgelöst. Die Baugruppen entstehen frei von zusätzlichem Montageaufwand.

Beispiel: 3D-gedruckte Kunststoffbauteile können keine Schraubgewinde aufnehmen. Dafür werden metallische vorgefertigte Gewindeeinsätze genutzt. Im neuen Verfahren, werden die Gewindeeinsätze nicht nachträglich eingefügt, sondern gleich im Aufbau umdruckt und so integriert. Somit wird die Nachbearbeitung am komplexen additiven Bauteil verhindert bzw. in einen günstigen konventionellen Prozess vorverlagert.

Dieses Projekt ist dabei auf belastbare Produktivbauteile in der industriellen Fertigung ausgerichtet. Das Umdrucken von Metallbauteilen mit Metall ist bislang nicht üblich, ohne einen subtraktiven Fertigungsschritt anzuschließen. Durch das Kombinieren von konventionellen mit additiven Fertigungsverfahren verlässt die additiver Fertigung die Nische eines isolierten Verfahrens. So kann die AF dank dem neuartigen Verfahren Selektives Schmelzdispergieren (SSD) das volle Potenzial als Industrie 4.0 Schlüsseltechnologie entfalten.

Das zum Patent angemeldete Verfahren von Herrn Prof. Dr. Dahlmeyer des SSD liefert die entscheidende Idee, wie das obengenannte Ziel des Umdruckens auf Endkonturen erreicht werden kann. In diesem Projekt soll ein Labormuster als Machbarkeitsnachweis entstehen. Der Nachweis ist die Voraussetzung für eine nachfolgende Ausentwicklung und Kommerzialisierung. Während ein Doktorand bereits das Verfahrensprinzip an der HTW experimentell anhand eines einfachen Laboraufbaus untersucht, soll in dem hier beantragten Projekt die komplette Anlagentechnik mit Software zur Ansteuerung des Robotors sowie zur Generierung der Roboter- bzw. Werkstückpfade mittels eines neuartigen Slicing-Ansatzes entwickelt und aufgebaut werden.

Projektinfos

Projektlaufzeit

01.10.2022 bis 30.09.2024

Förderlinie

Kompetenz­zentren