Anlage zur additiven Fertigung durch Laserstrahlschmelzen von Metallen im Pulverbett mit großem Bauraum

• Fachliche Zuordnung: Produktionstechnik
• Förderung: Förderung in 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280373150

Das Laserstrahlschmelzen von Metallen im Pulverbett generiert schichtweise Bauteile direkt aus 3D-CAD Daten. Es kommt ohne bauteilspezifische Werkzeuge, deren konstruktive Restriktionen, Kosten und Zeitaufwand aus und rentiert sich besonders bei kleinen Stückzahlen - geometrische Komplexität ist dagegen als Kostenfaktor vernachlässigbar. Durch endkonturnahes Urformen und die Wiederverwendung nicht aufgeschmolzenen Pulvers ist die Ressourceneffizienz hoch. Wesentliche Einschränkungen bestehen derzeit in der verfügbaren Werkstoffauswahl, der Produktivität und Reproduzierbarkeit der Bauteileigenschaften. Das wissenschaftliche Prozessverständnis erlaubt kaum Vorhersagen der Eigenschaften von Produkten und Prozess bei Variation von Laserstrahlleistung und Intensitätsverteilung im Fokus. Beantragt wird die einzige Anlage am Markt mit zwei automatisiert umschaltbaren Strahlquellen von 1000 bzw. 400 W maximaler cw-Ausgangsleistung, weiteres Alleinstellungsmerkmal ist der auf bis zu 500 °C temperierbare Bauraum. Besonders in großvolumigen Bauteilen können so Eigenspannungen vermindert und viele technisch relevante Werkstoffe überhaupt erst rissfrei verarbeitet werden. Zur Analyse, Überwachung und Regelung des Prozesses wird eine Hochgeschwindigkeits-CNN-Kamera in on-axis-Konfiguration integriert.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Anlage zur additiven Fertigung durch Laserstrahlschmelzen von Metallen im Pulverbett mit großem Bauraum
• Gerätegruppe: 5740 Laser in der Fertigung
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Michael Schmidt