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Metall-3D-Druck Laserstrahlschmelzen soll fit für die Serienfertigung werden

Redakteur: Katharina Juschkat

Ein Forschungsprojekt aus 15 Unternehmen und Universitäten will einheitliche Verfahren und neue Standards zum Laserstrahlschmelzen entwickeln. Damit soll der Metall-3D-Druck massentauglich werden.

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Robert Bosch GmbH
PROTIQ GmbH
USU Software AG
Simufact Engineering GmbH
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Company-Flyout
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
KIT Karlsruher Institut für Technologie
EDAG Engineering GmbH
Heraeus Group
Universität Paderborn
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Mit dem Laserstrahlschmelzen sollen neue Standards für den 3D-Druck in der industriellen Fertigung gesetzt werden.
Mit dem Laserstrahlschmelzen sollen neue Standards für den 3D-Druck in der industriellen Fertigung gesetzt werden.
(Bild: Robert Bosch GmbH)

In einem neuen Forschungsprojekt wollen Entwickler aus 15 Unternehmen und Forschungseinrichtungen neue Maßstäbe für den 3D-Druck setzen. Im Fokus des Projekts „Linienintegration Additive Fertigung“ steht die Technologie des Laserstrahlschmelzens – mithilfe neuer Standards soll der Metall-3D-Druck auch für die industrielle Serienfertigung interessant werden.

Was ist Laserstrahlschmelzen?

Bei der additiven Technologie des Laserstrahlschmelzens, auch L-PBF-M (Laser Powder Bed Fusion) genannt, wird schichtweise aufgetragenes Metallpulver mit Laserstrahlen punktgenau geschmolzen und so in Form gebracht. Der Vorteil des Laserstrahlschmelzens ist, dass die Technologie bereits einen vergleichsweise hohen Reifegrad aufweist – vor allem in Branchen, in denen wenige Stückzahlen benötigt werden. Dies hat zur Folge, dass das Verfahren zu den bekanntesten und weit verbreitetsten zählt. Das Forschungsprojekt will das Verfahren auch im Automobilbereich weiter optimieren und zu einer größeren Verbreitung beitragen.

Laserstrahlschmelzen für die industrielle Anwendung

Das Team will vor allem die Hürden für eine industrielle Anwendung nehmen. Dabei werden Themen entlang der Prozesskette betrachtet: Die Produktgestaltung, Eigenschaften und Weiterentwicklung der eingesetzten Werkstoffe und auch die einzelnen Schritte im Fertigungsprozess und der Weiterverarbeitung.

Viele Schritte beim Laserstrahlschmelzen sind bisher noch nicht auf einer industriellen Basis und eignen sich eher für Einzelstücke, die handwerklich weiterverarbeitet werden müssen. So baut der Drucker die Teile bisher auf einer Plattform auf, die anschließend wieder abgetrennt werden muss. Auch bei den thermischen und mechanischen Bearbeitungsschritten ist noch Forschungsbedarf – eine intensive Prozessüberwachung soll zukünftig Fehler in Bauteilen vorbeugen.

Im Fokus steht zudem, die eingesetzten Materialien zu erforschen, da Metalle bei dieser additiven Fertigungstechnologie viel schneller abkühlen und bei den Werkstoffen so neue Eigenschaften entstehen. Die Entwickler wollen rund um all diese Punkte einheitliche Verfahren und somit auch neue Standards erarbeiten.

Das Forschungsprojekt „Linienintegration Additive Fertigung“

Bis September 2022 will das Forschungsprojekt neue Verfahren und Standards beispieslweise für die Automobilindustrie und den Maschinenbau erschließen. Folgende Unternehmen und Forschungseinrichtungen sind beteiligt:

  • Robert Bosch GmbH
  • Protiq GmbH
  • Mercedes Benz AG
  • Edag Engineering GmbH
  • Realizer GmbH
  • Intes GmbH
  • Heraeus Noblelight GmbH
  • Rosswag GmbH
  • Indutherm Gießtechnologie GmbH
  • Qass GmbH
  • Simufact Engineering GmbH
  • USU Software AG
  • Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
  • Universität Paderborn
  • Karlsruher Institut für Technologie

Das Projekt verfügt über 13,6 Millionen Euro, wovon 6,9 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.

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