Hochleistungsprozess für die additive Fertigung großer Fahrzeugbauteile

Durch die Entwicklung neuer Hochleistungsbrenner, angepasster Stromquellen und innovativer Sonderdrähte sollen die Materialaufbauraten auf bis zu 15 kg/h für Aluminium und 20 kg/h für Stahl und Kupfer gesteigert werden. Dies wäre ein wichtiger Schritt, um die Herstellung großer Bauteile effizienter und wirtschaftlicher zu machen.

Das vom LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des AIT Austrian Institute of Technology geleitete Forschungsprojekt Geproba (Gesteigerte Produktivität durch optimierte Brennertechnologie und Zusatzdrähte für waDED) bringt die additive Fertigung laut LKR einen entscheidenden Schritt voran. Ziel ist es, das Verfahren Wire-arc Directed Energy Deposition (waDED) für die Herstellung großer und komplexer Fahrzeugbauteile effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Besonders für die Schwerfahrzeugindustrie ergeben sich durch diese Technologie neue Möglichkeiten in der Produktion von Bauteilen aus Aluminium, Stahl und Kupfer.
Das Verfahren vereint laut LKR die Flexibilität additiver Fertigungsverfahren mit der Zugänglichkeit bewährter industrieller Technologien. Die Nutzung standardisierter Schweißquellen und Industrieroboter ermöglicht eine einfache Implementierung in bestehende Produktionsumgebungen. Das Forschungsprojekt Geproba gehe jedoch einen Schritt weiter: Durch die Entwicklung neuer Hochleistungsbrenner, angepasster Stromquellen und innovativer Sonderdrähte sollen die Materialaufbauraten auf bis zu 15 kg/h für Aluminium und 20 kg/h für Stahl und Kupfer gesteigert werden. Dies sei ein wichtiger Schritt, um die Herstellung großer Bauteile effizienter und wirtschaftlicher zu machen.

Prozessgerechte und topologieoptimierte Fertigung großer Bauteile

Im Projekt wird das optimierte Verfahren an Bauteilen für LKW-Anhänger, Elektromotoren und Batteriesysteme getestet. Die Designphase soll sicherstellen, dass diese Bauteile prozessgerecht und topologieoptimiert gefertigt werden können. Dies ermögliche die Herstellung komplexer Geometrien, die mit konventionellen Verfahren wie Gießen oder Fräsen kaum zu realisieren seien und zu einem deutlich höheren Materialverbrauch führen würden. Zudem werde ein neuer Workflow für waDED-spezifische Topologieoptimierungen entwickelt, der die ressourcenschonende Fertigung der Zukunft unterstützt.
In früheren Projekten seien bereits erfolgreich komplexe Demonstratoren wie Crashboxen und Radfelgen durch waDED gefertigt worden. Mit Geproba werde diese Expertise nun auf weitere Materialien wie Stahl und Kupfer ausgeweitet und der Weg für eine breitere industrielle Nutzung geebnet.
Quelle: LKR