Zentrum Additive Fertigung

Additive Fertigung – Kompetenz in Werkstoff- und Fertigungstechnik

Koaxial-Bearbeitungskopf COAXwire zum generativen Laser-Draht-Auftragschweißen
© Foto Fraunhofer IWS Dresden

Koaxial-Bearbeitungskopf COAXwire zum generativen Laser-Draht-Auftragschweißen

3D-Druck macht's möglich: Ein erster Demonstrator eines gedruckten thermoelektrischen Generators windet sich geschmeidig um ein Musterbauteil.
© Foto Fraunhofer IWS Dresden

3D-Druck macht's möglich: Ein erster Demonstrator eines gedruckten thermoelektrischen Generators windet sich geschmeidig um ein Musterbauteil.

Drucken eines vliesbasierten flexiblen TEGs
© Foto Fraunhofer IWS Dresden

Drucken eines vliesbasierten flexiblen TEGs

Die additiv-generative Fertigung von Bauteilen führt zu einem Paradigmenwechsel in der Fertigungstechnik. Durch die schichtweise Bauteilherstellung wird der Werkstoff nur dort aufgebaut, wo er notwendig ist. Darüber hinaus lassen es die neuen Freiheitsgrade in der Fertigung zu, Produkte losgelöst von den Grenzen der konventionellen Fertigungstechnik auf ihre Funktionalität hin zu optimieren und die Produktion in bislang unbekanntem Ausmaß zu flexibilisieren. Dementsprechend groß ist das Interesse der Wirtschaft an der Qualifizierung der additiv-generativen Fertigung zur Herstellung von Produkten in Industriequalität.

Dem großen Potenzial der additiv-generativen Fertigung steht eine Vielzahl von bislang nur ansatzweise gelösten oder noch vollständig ungelösten Fragestellungen gegenüber. Diese können nur im engen Schulterschluss zwischen Wirtschaft und Wissenschaft beantwortet werden. Dieser Schulterschluss erfolgt unter anderem in dem vom Fraunhofer IWS Dresden initiierten Projekt »Additiv-generative Fertigung«, kurz Agent-3D. Das Konsortium aus 60 Partnern bildet ein starkes Netzwerk zwischen der Industrie und Forschungsinstituten.

Mit seinem »Zentrum für Generative Fertigung« hat das Fraunhofer IWS im Rahmen des DRESDEN-concept gemeinsam mit der TU Dresden ein international anerkanntes Kompetenzzentrum etabliert, das verfahrensübergreifend Werkstoff- und Fertigungslösungen für herausfordernde Produkte erarbeitet. Derzeit liegt der Fokus sehr stark in den Branchen Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Energietechnik, Werkzeugund Formenbau sowie Medizintechnik. Das Zentrum bietet somit eine ideale Vernetzungsplattform für die Wirtschaft mit der universitären Grundlagenforschung und der anwendungsorientierten Forschung in einem sich rasant entwickelnden Hochtechnologiefeld.

Die zur Verfügung stehende breite Verfahrenspalette umfasst unter anderem

  • Laserauftragschweißen mittels Pulver und Draht,
  • Selektives Laserstrahlschmelzen,
  • Elektronenstrahlschmelzen und
  • 3D-Druck

für metallische und intermetallische Werkstoffe, Kunststoffe, Funktionswerkstoffe sowie Multimaterialsysteme. Verfahrensseitig stehen neben der Prozessentwicklung auch die Entwicklung von Systemtechnik, Sensorik und Online-Prozessdiagnostik im Mittelpunkt.

Die Forschungsarbeiten des »Zentrums für Generative Fertigung « fokussieren sich auf produkt- und branchentypische Prozessketten, angefangen vom Bauteildesign über den eigentlichen Herstellungsprozess bis hin zu Nachbehandlungs und -bearbeitungsschritten sowie Reparatur und Recycling. Auch die Prüfung und Charakterisierung von generativ hergestellten Werkstoffen und Bauteilen gehört zur Kernkompetenz des Zentrums.