Additive Fertigungsanlage zum pulverbettbasierten Schmelzen von Metallen

• Fachliche Zuordnung: Produktionstechnik
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432804018

Additive Fertigungsverfahren werden seit einigen Jahren intensiv in der Wissenschaft und der industriellen Anwendung thematisiert und in unterschiedlichsten Bereichen angewendet. Am Lehrstuhl Fertigungstechnik der Universität Duisburg-Essen werden bereits seit 1998 sowohl anwendungsnahe als auch grundlagenorientierte Fragestellungen entlang der gesamte Prozesskette additiver Fertigungsverfahren auf experimentellen Versuchsaufbauten und auf industrietauglichen Anlagensystemen intensiv beleuchtet. Zum Ausbau seiner Handlungsfähigkeit hat der Lehrstuhl seine apparative Ausstattung im Laufe der Jahre kontinuierlich erweitert. Die laufenden und geplanten Vorhaben werden in einem zentralen Labor, welches über die notwendige Peripherie für den Einsatz additiver Fertigungsverfahren verfügt, in zwei organisatorisch getrennten Arbeitsgruppen, der AG Kunststoff und der AG Metall, durchgeführt. Die derzeit laufenden und geplanten Forschungsvorhaben der AG Metall adressieren im Wesentlichen vier unterschiedliche Forschungsschwerpunkte: die in-situ-Analyse und Steuerung von Laser-Strahlschmelzprozessen, die Erschließung neuartiger Materialsysteme für das Laser-Strahlschmelzverfahren, Grundlagenuntersuchungen zur Erschließung technologischer Mehrwerte für das Laser-Strahlschmelzverfahren und die simulative Abbildung von Teilprozesses des Laser-Strahlschmelzverfahrens.Für die weitere Festigung dieser Forschungsschwerpunkte und die Steigerung der experimentellen Handlungsfähigkeit wird durch den vorliegenden Großgeräteantrag eine Additive Fertigungsanlage zum pulverbettbasierten Schmelzen von Metallen beantragt. Das Großgerät ermöglicht es die qualitätsbestimmenden Parameter des Prozesses in einem weiteren Bereich zu variieren, neuartige Werkstoffe zu qualifizieren, in-situ-Messtechnik zu entwickeln und für die Prozessanalyse zu nutzen sowie die Randbedingungen einer industriellen Fertigung für anwendungsnahe Forschungsthemen adäquat abzubilden. Zudem trägt das Großgerät dazu bei die inneruniversitäre Kooperationen des Lehrstuhls Fertigungstechnik, z. B. mit Forschern aus dem Bereich der Elektrotechnik oder den Nanowissenschaften, durch innovative Fertigungskonzepte und -methoden aus dem Bereich der metallverarbeitenden Additiven Fertigung zu intensivieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Additive Fertigungsanlage zum pulverbettbasierten Schmelzen von Metallen
• Gerätegruppe: 5740 Laser in der Fertigung
• Antragstellende Institution: Universität Duisburg-Essen
• Leiter: Dr.-Ing. Stefan Kleszczynski, seit 10/2023; Professor Dr.-Ing. Gerd Witt, bis 9/2023