Additive-FertigungIndutherm BLUE POWER AU 1000: Pulververdüsung für die Leichtbauforschung
In den Entwicklungsabteilungen der Automobil- und Luftfahrtindustrie sind die Möglichkeiten der Gewichtseinsparung und der flexibleren Produktion durch die Additive Fertigung längst erkannt. Der Einsatz in der Serienproduktion scheitert jedoch häufig an der Verfügbarkeit geeigneter Aluminiumpulver, die auch die erforderlichen Festigkeiten und Härten ermöglichen. Zahlreiche Leichtbau-Forschungsprojekte wie das deutsche ZIM*-Netzwerkprojekt LHASA arbeiten deshalb mit Hochdruck an der Entwicklung von innovativen Aluminium-Legierungspulvern, mit denen sich hochfeste Aluminiumstrukturen in additiven Verfahren realisieren lassen.
Durch den optionalen Einsatz von heißem Zerstäubergas lässt sich ein sehr weiter Pulvergrößenbereich abdecken.
*ZIM Projekte
ZIM Projekte (“Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ ) sind gemeinschaftliche Forschungsprojekte mit Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.
Da sich ja nun neuartige Legierungen nicht einfach mit vorhandenen Verdüsungsanlagen testen und entwickeln lassen, ist bei etlichen Forschungsprojekten die Firmengruppe Indutherm/Blue Power als Forschungspartner engagiert, so auch bei LHASA. Indutherm und Blue Power sind spezialisiert auf Verdüsungsanlagen für kleinere Pulverchargen und haben dadurch Anlagen im Programm, die für Forschungszwecke grundsätzlich gut geeignet sind. Speziell hochreaktive Metalle und Legierungen stellen jedoch neue Anforderungen an die Konstruktion einer Verdüsungsanlage. Beim LHASA-Projekt geht es für Indutherm und Blue Power konkret um die Entwicklung einer explosionsgeschützten Anlage, um die Ermöglichung und Durchführung der Testreihen und schließlich um die Übertragung der Anlagen- und Prozessparameter auf größere Produktionsanlagen.
Das mögliche Verhalten neuer Legierungen bei der Verdüsung muss dabei antizipiert werden, die Anlagenentwicklung kann nur auf Basis dieser Annahmen erfolgen. Erst mit der Pilotanlage, die an der Universität Bremen aufgebaut wird, sind erste Validierungen durch Tests möglich und kann mit der eigentlichen Prozessentwicklung begonnen werden. Das übergeordnete Projektziel ist die additive Herstellung von hochfesten Aluminiumbauteilen wie z. B. Bremsscheiben mit innenliegender Belüftungsstruktur oder gewichtsoptimierte Federteller für Motoren.
Die Pulververdüsungsanlage BLUE POWER AU 1000 wurde speziell für die Fertigung kleinerer Pulverchargen entwickelt.
Laser-additive Fertigung (LAM) mit Stahlwerkstoffen
Nicht um Aluminium, sondern um den Einsatz von innovativen Stahlwerkstoffen in der Additiven Fertigung geht es hingegen bei einem anderen Forschungsprojekt, in dem Indutherm/Blue Power eine entscheidende Rolle zufällt: StaVari („StahlVarianz“). StaVari ist ein vom deutschen Ministerium für Bildung und Forschung gefördertes Projekt, in dem es um die Entwicklung einer durchgängigen Prozesskette für die Additive Fertigung von komplexen, variantenreichen und hochfunktionalen Produkten aus innovativen Stahlwerkstoffen geht. Das Hauptziel in StaVari für Indutherm/Blue Power ist die Entwicklung und Erprobung einer legierungs- und anforderungsgerechten Anlagen- und Prozesstechnik für Pulververdüsung (Pilotanlagenmaßstab). Es soll die Qualität von Stahlpulver verbessert werden – speziell durch Einhaltung der Legierungsspezifikationen. Weitere Ziele sind eine höhere Ausbringung der LAM-fähigen Pulverfraktion und die Vermeidung der Satellitenbildung.
Das Forschungs- und Entwicklungsteam von Indutherm und Blue Power verfügt über hohe Kompetenz im Anlagenbau wie in metallurgisch-thermischen Prozessen und hat zudem langjährige Erfahrung in gemeinschaftlichen Forschungsprojekten, bei denen die technische Umsetzbarkeit und der praktische Nutzen im Vordergrund stehen. Seit kurzem ist Indutherm neues Mitglied bei TraCLight, Transatlantic Cluster for Lightweight. TraCLight unterstützt die Internationalisierung und Vernetzung deutscher und nordamerikanischer Unternehmen sowie Forschungseinrichtungen. Ziel ist die Bündelung von technischem Know-how zur Entwicklung innovativer Leichtbau-Produkte mit Alleinstellungsmerkmal im Rahmen von F&E Projekten zwischen Deutschland, USA und Kanada.
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