PROGRAMM:
Additive Fertigung - individualisierte Produkte, komplexe Massenprodukte, innovative Materialien
ZUWENDUNGSGEBER:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
PROJEKTTRÄGER:
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
LAUFZEIT:
Januar 2017 bis Dezember 2019
PARTNER:
- implantcast GmbH
- Cenit AG
- Leibniz Universität Hannover (Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen)
- Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT
- Concept Laser GmbH / GE Additive
- Quast Präzisionstechnik GmbH
Ausgangslage:
Die additive Fertigung (Additive Manufacturing – AM) geht einerseits mit Vorteilen wie einer großen Gestaltungsfreiheit, Ressourceneffizienz und der Möglichkeit zur Funktionsintegration einher, andererseits sind die Durchlaufzeiten in der Regel hoch. Das liegt daran, dass die Prozessschritte teilweise zeitintensiv und wenig effizient sind und folglich Optimierungspotenzial aufweisen.
Ziele:
Das Ziel des Projekts PROFIT ist deshalb die Integration von additiven Herstellverfahren in die industrielle Prozess-, Fertigungs- und IT-Kette, um die Durchlaufzeit entlang der gesamten Prozesskette sowie die Bauteilkosten additiver Bauteile zu senken. Dies soll mit Hilfe verschiedener Ansätze erreicht werden. Es soll ein Datenformat auf Basis von STEP entwickelt werden, das es ermöglicht, parametrische und attributive Informationen zu speichern und entlang der gesamten Prozesskette zu verwenden. Vorgesehen sind zudem die Erarbeitung eines Softwaretools zur Vereinfachung der AM-Datenvorbereitung und die Integration der Fertigungsdaten des AM-Prozesses in die Prozesskette der spanenden Nachbearbeitung, um dadurch den manuellen Aufwand für die Programmierung und die Kosten für die Nachbearbeitung zu reduzieren. Der additive Fertigungsprozess an sich soll genauer betrachtet und optimiert werden.
Ablauf:
Zunächst erfolgt die Erfassung der beteiligten Schnittstellen entlang der Prozesskette und das Testen des Datenformats auf CAD-Systemen. Die Anforderungen an die Funktionalitäten müssen definiert werden. Es werden Designrestriktionen ermittelt und ein Optimierungsalgorithmus für Bauteile getestet und verifiziert. Zur Verbesserung und Effizienzsteigerung der additiven Prozesskette inklusive Nachbearbeitung werden verschiedene Stützstrukturen für den SLM-Prozess (Selective Laser Melting) als auch Spannkonzepte erprobt sowie Zerspanungsversuche mit einem Roboter an Probekörpern durchgeführt. Der Projekterfolg wird anhand von Demonstratorbauteilen aus der Luftfahrt bewertet.
