Additive Manufacturing Center Dresden (AMCD)

Additive Fertigung – Kompetenz in Werkstoff- und Fertigungstechnik

Im Additive Manufacturing Center Dresden (AMCD), das vom Fraunhofer IWS und der TU Dresden als gemeinsames Kompetenzzentrum betrieben wird, erforschen und entwickeln die Experten verfahrensübergreifend Werkstoff- sowie Fertigungslösungen für innovative Produkte, um Anwendungen in Luft- und Raumfahrt, Energie- und Medizintechnik, Werkzeug und Maschinenbau sowie der Kraftfahrzeugtechnik zu realisieren.

Mit AGENT-3D koordinieren die Experten vom AMCD aus zusätzlich auch eines der größten europäischen Forschungsvorhaben zur Additiven Fertigung. Gemeinsam mit 120 Netzwerkspartnern wird die Entwicklung dieses stark wachsenden Technologiefeldes zum industriereifen Produktionsverfahren vorangetrieben.

In einem sich rasant entwickelnden Hochtechnologiefeld bietet das AMCD eine ideale Vernetzungsplattform für Wirtschaft sowie universitäre Grundlagen-und anwendungsorientierte Forschung. Im Zusammenschluss mit Industrie- und Forschungspartnern wird das Ziel verfolgt, bestehende Verfahrensrestriktionen zu beseitigen und Rahmenbedingungen bspw. zur Standardisierung, Prozesssicherheit und Qualitätssicherung zu definieren und zu schaffen.

Veranstaltungshinweis

 

Dresden / 13.–14. März 2024

Laser Process Monitoring – Offline, Inline, Online

Lunch-to-Lunch-Workshop

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsarbeiten des AMCD 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.

Der Fokus liegt auf den Branchen Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Energietechnik, Werkzeug- und Formenbau sowie Medizintechnik. Die umfangreiche Verfahrenspalette umfasst unter anderem das Laserauftragschweißen sowohl mit Pulver als auch mit Draht, selektives Laserstrahlschmelzen, Elektronenstrahlschmelzen und 3D-Druck. Außerdem entwickeln die Wissenschaftler im AMCD Werkstoffe, Prozesse, Systemtechnik, Sensorik und Online-Prozessdiagnostik.

Mittels Binder Jetting gefertigte Struktur aus reinem Kupfer.
© Fraunhofer IWS
Mittels Binder Jetting gefertigte Struktur aus reinem Kupfer.

Werkstoffe und AM-Oberflächen

  • Angepasste Werkstoffsysteme additiv gefertigter Bauteile
  • Multimaterialkomponenten
  • Werkstoffe entlang der Prozesskette
  • Oberflächentechnik und Wärmebehandlung bis hin zur Veredlung von Bauteilen
  • Umfangreiche Kenntnisse im Bereich der zerstörenden und nicht zerstörenden Prüfverfahren

Original und Replikation eines Vogelschädels.
© Fraunhofer IWS
Original und additiv gefertigte Replikation eines Vogelschädels.

Bauteildesign

  • Topologieoptimierung
  • Lastgerechte Auslegung additiv gefertigter Strukturen und Komponenten
  • Multimaterialdesign
  • Funktionsintegration, Funktionalisierung von Bauteilen entlang der Prozesskette

Prozessaufnahme LPBF (Laser Powder Bed Fusion)
© Christoph Wilsnack/Fraunhofer IWS
Prozessaufnahme PBF-LB (Laser Powder Bed Fusion)

Technologievielfalt

  • Pulverbettverfahren
  • Sinterbasierte Verfahren
  • Binder Jetting und Fused Filament Fabrication (FFF)
  • Elektronenstrahlschmelzen (PBF-EB)
  • Laserschmelzen (PBF-LB)
  • Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette

Montage am Prozesskopf: Der Einsatz des neuentwickelten Sensors »POWDERscreen« kann die Prozesszuverlässigkeit deutlich erhöhen.
© Fraunhofer IWS
Montage am Prozesskopf: Der Einsatz des neuentwickelten Sensors »POWDERscreen« kann die Prozesszuverlässigkeit deutlich erhöhen.

Prozessüberwachung und Prozessdigitalisierung

  • Online-Monitoring-Systeme für die Überwachung von Prozessparametern
  • Predictive Maintenance
  • Condition Monitoring
  • KI-basierte Methoden
  • Datenkorrelation und Digitaler Zwilling
  • Vernetzung von unterschiedlichen Prozessschritten

Kooperationspartner

Technische Universtität Dresden

Einsatz der Eletronenstrahltechnologie in Kooperation zwischen TU Dresden und Fraunhofer IWS
© TU Dresden

Institut für Werkstoffwissenschaft (IfWW)

Am Institut für Werkstoffwissenschaft (IfWW) der TU Dresden stehen neue Materialien und deren werkstofftechnische Umsetzung in innovative Produkte im Fokus.

Die Professur für Werkstofftechnik von Prof. Christoph Leyens betreibt überwiegend Forschung an metallischen und intermetallische Werkstoffen und untersucht die Wirkzusammenhänge zwischen dem Werkstoff, seinem Herstellungsprozess und den daraus folgenden Werkstoff- und Bauteileigenschaften.

Die Professur für Werkstoffmechanik und Schadensfallanalyse von Prof. Martina Zimmermann untersucht die Wechselbeziehung zwischen Struktur und Gefüge sowie den funktionellen Eigenschaften von Werkstoffen einschließlich der Schichtsysteme. Das Spektrum reicht von klassischen Stahlwerkstoffen über Hochtemperaturwerkstoffe, gefügte Strukturen, Verbundwerkstoffe und moderne Biomaterialien.

Netzwerke

 

Leistungszentrum »Additive Technologien für Medizin und Gesundheit« (ATeM)

 

Leistungszentrum »Smart Production and Materials«

 

Strategievorhaben »AGENT-3D«

Additiv-Generative Fertigung - Die 3D-Revolution zur Produktherstellung im Digitalzeitalter

News und Medien

 

Presseinformation / 11.11.2022

Ultraschall macht additive Bauteile aus dem 3D-Drucker stabiler und langlebiger

 

Presseinformation / 14.4.2022

POWDERscreen überwacht Pulverströme in die Laserschmelze

Messsystem eröffnet neue Perspektiven für die Additive Fertigung

 

Broschüre

COAX-Systemtechnik

Lösungen für das Laser-Auftragschweißen und die Additive Fertigung