Technologieentwicklung für additive Fertigungsverfahren

Für verschiedene Branchen und Produktgruppen entwickeln wir die Fertigungsverfahren rund um das Additive Manufacturing weiter.

Dazu zählen additive Verfahren selbst, wie das pulver- oder drahtbasierte Laserauftragschweißen, aber auch subtraktive Verfahren wie das Fräsen, Drehen, Schleifen und Polieren zur Vor- und Nachbearbeitung sowie hybride Verfahren, die beides einsetzen. Spezielle additive Verfahren wie das Tapelegen oder die Zwei-Photonen-Polymerisation – auf der Mikroebene – ergänzen das Technologieangebot des Fraunhofer IPT.

Vom hochlänzenden Oberflächenfinish über die Bearbeitung von Funktionsflächen bis zur Entfernung von Stützsegmenten entwickeln wir für unsere Kunden die passenden Bearbeitungsstrategien und Fertigungstechnologien. Umfassende optische und taktile Messtechnik sichert dabei die gewünschte Qualität.

Die Kombination von 3D-Druck mit Faserverbundkunststoffen gewährleistet neben maximaler Flexibilität für Form und Funktion eines Bauteils auch die entsprechende Stabilität bei hoher Belastung. Produkte wie Sitzschalen für Automobile oder medizinische Prothesen können so individuell anpassungsfähig und dabei robust und stabil sein. Im BMBF-geförderten Forschungsprojekt »LightFlex«  untersucht das Fraunhofer IPT mit seinen Verbundpartnern das kombinierte Herstellungsverfahren.

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Werkzeuge und Gesenke verschleißen in der Anwendung immer dort am schnellsten, wo sie am stärksten belastet werden. Der Werkstoffabtrag in diesen Bereichen führt schließlich dazu, dass die Werkzeuge ihre Funktionsfähigkeit einbüßen. Doch mit dem Laserauftragschweißen steht ein effizientes Verfahren für Reparaturen im Werkzeug- und Formenbau bereit: Indem der Werkzeugwerkstoff lokal wieder neu aufgetragen wird, lässt sich die Geometrie und damit die Funktion der Werkzeuge und Formen wiederherstellen.

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Die Zwei-Photonen-Polymerisation ist ein generatives Verfahren, für die Herstellung dreidimensionaler Strukturen in Kunststoff mit einer Auflösung im Submikrometerbereich. Durch den hohen Freiheitsgrad sind dem Strukturdesign keine Grenzen gesetzt, so dass hochkomplexe, individuelle Geometrien geschaffen werden können, die mit spanenden und herkömmlichen lithographischen Verfahren undenkbar wären. Die Auflösung des Verfahrens liegt lateral bei 150 nm und axial bei 400 nm. Mit einer galvoscannerbasierten Technik können dabei Geschwindigkeiten von 10.000 µm/s und mehr erreicht werden.