Smart4DED
Entwicklung und Aufbau einer Fertigungslinie für Titanbauteile mittels eines durch vollständige Vernetzung optimierten Direct-Energy-Deposition-Prozess
Additiv? Ja, aber bitte wirtschaftlich, robust und möglichst smart!
Die additive Fertigung ermöglicht die Herstellung komplexer Strukturen und Leichtbau ohne wesentlichen Mehraufwand. Besonders in der Luftfahrt sind dadurch erhebliche CO2-Einsparungen sowohl während der Produktion als auch während des Betriebs von Flugzeugen realisierbar. Es fehlt jedoch noch an robusten Prozessketten und der Integration der additiven Fertigung in die industrielle Serienfertigung. Durch das Verbundprojekt Smart4DED wird für die Produktion von Titanbauteilen mittels laserbasiertem Directed-Energy-Deposition-Verfahren (DED) eine vernetzte, smarte und robuste Prozesskette entwickelt. Der Verbund besteht ausschließlich aus deutschen Partnern, viele davon kleine und mittelständische Unternehmen, wodurch die deutsche Führungsrolle im internationalen Wettbewerb weiter ausgebaut wird.
Vernetzte, überwachte Anlagentechnik mit smarter Fertigungsplanung
Ziel des Verbundvorhabens ist die wirtschaftliche und ressourcenschonende Fertigung von Titanbauteilen am Beispiel der Luftfahrtindustrie. Die technische Reife des laserbasierten DED-Verfahren wird weiterentwickelt. Dies erfolgt zum einen durch grundlegende Untersuchungen und die Entwicklung neuartiger Anlagentechnik. Laserbasierte DED-Verfahren bringen das Material auf, welches inkl. Nacharbeitsaufmaß die Bauteilgeometrie umfasst. Dadurch wird die Ressourceneffizienz deutlich verbessert und das Zerspanvolumen auf ein Minimum beschränkt. Damit dieses additive Fertigungsverfahren in eine industrielle Produktion überführt werden kann, werden auch die angrenzenden Prozessschritte, wie zum Beispiel das Fräsen oder die Wärmebehandlung der Bauteile, untersucht und weiterentwickelt. Im Projekt soll eine seriennahe Fertigungslinie aufgebaut werden und die spätere Produktion anhand eines seriennahen Prototyps demonstriert werden. Die physischen Elemente der Prozesskette sollen auch digital abgebildet und miteinander vernetzt werden. Dadurch können Fertigungsfehler frühzeitig erkannt und korrigierende Maßnahmen eingeleitet werden, bevor es zu Bauteilausschuss kommt. Auf diese Weise können die effektiven Herstellungskosten des Bauteils gesenkt werden. Im Anschluss des Verbundprojekts können die Partner die erarbeiteten Inhalte nutzen, um additive Fertigungsverfahren in die Serie zu überführen und die dazu neuentwickelte Systemtechnik zu vertreiben.
