Ausgangslage:
Seit einigen Jahren ist ein Technologietrend zu sehen, der die Verwendung der additiven Fertigung mit Kunststoffen auch als Fertigungsverfahren für Kleinserienbauteile für konkrete Produkte zeigt. Aus technologischer Sicht weist das pulverbettbasierte Selektive Lasersintern (SLS) das größte Potential auf. Mit diesem Verfahren können Bauteile aus Thermoplasten, welche in konventionellen Herstellungsverfahren standardmäßig verwendet werden, werkzeuglos in kleinen Stückzahlen bereits wirtschaftlich hergestellt werden. Hierbei sind vergleichbare mechanische Eigenschaften der Bauteile erzielbar wie bei konventioneller Fertigung. Die Trends der Individualisierung, aber auch die Zunahme von Sonder- oder Einzellösungen in den verschiedensten Wirtschaftsbereichen, lösen eine gestiegene Nachfrage nach individueller Serienproduktion aus. Aufgrund der hohen Herstellungskosten kann diese nur schwierig mit konventionellen Herstellungsverfahren gestillt werden. Die neueste Technologiegeneration des SLS wird aufgrund der verbesserten Wirtschaftlichkeit eine Lösung für den beschriebenen Bedarf sein, jedoch sind noch Herausforderungen im Bereich der Werkstoffe, der Automatisierung, dem Postprocessing und der Reproduzierbarkeit und des Qualitätsmanagements zu untersuchen und zu definieren, um dieses Verfahren kompetitiv einsetzen zu können.
Ziele:
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Optimierung und Validierung einer wirtschaftlichen, automatisierten und digitalisierten Fertigungskette für die additive Fertigung mit Kunststoffpulvern ausgehend vom Material bis zum oberflächenoptimierten Bauteil, mit der sich reale Anwendungsfälle in Stückzahlen mit bis zu 50.000 Stück kompetitiv wirtschaftlich im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren beispielsweise Spritzguss herstellen lassen. Als Grundlage für die F&E-Arbeiten dienen spezifische reale Applikationen des Konsortialpartners REHAU Industries SE & Co KG.
Ablauf:
Um das oben definierte Ziel zu erreichen, wurde ein Konsortium mit breiter Expertise in den Bereichen additive Fertigung, Automatisierung, Oberflächentechnik, Maschinenbau, sowie in den Bereichen Material und Anwendungsfälle, gebildet. Aufgrund der hohen Komplexität des geplanten Vorhabens wurde zur Erreichung der Ziele das Vorhaben in sieben Arbeitspakete mit konkreten Leads basierend auf den Expertisen der einzelnen Konsortialpartner aufgeteilt.
