Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Autoteile aus dem Drucker

16.09.2015

Mit Fragen der Herstellung von metallischen Serienbauteilen in der Automobil- und Maschinenbauindustrie mittels 3D-Druck befasst sich ein Forschungsprojekt an der TH Mittelhessen.

Die Friedberger Professoren Dr. Udo Jung und Dr. Heinrich Friederich vom Kompetenzzentrum Verkehr – Mobilität – Automotive untersuchen ein neues Verfahren, das Metall-Laserstrahlschmelzen. Partner sind FKM Sintertechnik aus Biedenkopf, Sanden International (Europe) mit Sitz in Bad Nauheim und Henkel Modellbau aus Breidenstein. Das Land Hessen fördert das Vorhaben mit 300.000 Euro.


Projektmitarbeiter Sascha Wörner bei der Aufnahme quasistatischer Werkstoffkennwerte im Zugversuch

Metall-Laserstrahlschmelzen ist eine Technik, mit der ein Produkt schichtweise aufgebaut wird. Ein von einem CAD-Datensatz gesteuerter Laserstrahl verschmilzt bei Temperaturen von mehreren hundert Grad sehr dünne Pulverschichten. Die Bearbeitung erfolgt Schicht für Schicht in vertikaler Richtung.

Diese additive Fertigung hat gegenüber konventionellen Verfahren verschiedene Vorteile. Beschränkungen klassischer Produktion, die zum Beispiel bei Gussteilen Hohlräume oder Hinterschneidungen vermeiden muss, fallen weg.

Jedes Bauteil lässt sich ohne Werkzeugwechsel anders herstellen als das vorherige. Dadurch wird zum Beispiel eine Kleinserien- oder Einzelteilfertigung attraktiver. Ersatzteile können bei Bedarf dezentral produziert werden und machen eine teure Lagerhaltung überflüssig.

„Die Möglichkeiten der additiven Fertigung sorgen für eine erhebliche Flexibilisierung des Konstruktions- und Produktionsprozesses. Sie ist eine Schlüsseltechnologie zur Umsetzung der Hightech-Strategie ´Industrie 4.0`, die die Bundesregierung anstrebt“, sagt Udo Jung.

Bislang kommt das Metall-Laserstrahlschmelzen in der Luftfahrtindustrie sowie in der Zahn- und Medizintechnik zum Einsatz. Für die angestrebte Nutzung in Maschinenbau- und Autoindustrie fehlen wesentliche Kenntnisse zu passenden Fertigungsparametern. In dem Projekt sollen deshalb Fragen nach der optimalen Schichtdicke, der Positionierung im Bauraum und der Temperatur und Energiedichte des Lasers geklärt werden.

Für gängige Werkstoffe wie Walzstahl oder Aluminium-Druckguss gibt es seit Jahrzehnten Kennwerte für Konstruktion und Auslegung eines Bauteils. Im Projekt wollen die Wissenschaftler solche zuverlässigen Werkstoffkennwerte auch für mit dem neuen Verfahren gefertigte Bauteile bereitstellen. „Dabei geht es um mechanische Eigenschaften wie zum Beispiel Zugfestigkeit, Steifigkeit und Elastizität, Zähigkeit oder Porosität“, führt Heinrich Friederich aus.

In mehr als 400 Einzelversuchen werden Bauteile aus einer Stahl- und einer Aluminiumlegierung experimentell untersucht. Erstmals wollen die Forscher das Verhalten der mit dem Laserstrahlschmelzverfahren hergestellten Bauteile auch per Computer simulieren und so die Zahl kostspieliger Versuche begrenzen.

„Wir werden die Ergebnisse in einer konkreten Handlungsanweisung zusammenfassen, nach der diese Bauteile mit zuverlässigen und reproduzierbaren Eigenschaften hergestellt werden können. Sie dient den Konstrukteuren als Mittel für die sichere Auslegung von Bauteilen mit hoher Prozesssicherheit und Qualität“, fasst Jung zusammen.

Das Forschungsvorhaben läuft zwei Jahre und hat ein Gesamtvolumen von 415.000 Euro. Es wird im Rahmen der hessischen „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (LOEWE) unterstützt.

Erhard Jakobs | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.th-mittelhessen.de/site/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Mitarbeiter der Hochschule Ulm entwickeln neue Methode zur Desinfektion von Kontaktlinsen
17.07.2017 | Hochschule Ulm

nachricht Form aus dem Vakuum: Tiefziehen von Dünnglas eröffnet neue Anwendungsfelder
07.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten