Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT
Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT

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Directed Energy Deposition (DED)

Auftragschweißverfahren (Directed Energy Deposition, DED), Laser-Pulver-Auftragschweißen (DED-LB/p), Laser-Draht-Auftragschweißen (DED-LB/w) sowie Lichtbogen-Draht-Auftragschweißen

Wofür nutzt man DED?

Einsatzbereiche des Auftragschweißens, engl. Dircted Energy Deposition

Mit dem Auftragschweißverfahren (Directed Energy Deposition, DED) lassen sich endkonturnahe metallische Bauteile mit einer hohen Werkstoffvielfalt herstellen. Vor allem die Herstellung größerer Bauteile bei hohen Auftragsraten ist durch den gerichteten Materialauftrag möglich. Wir entwickeln Bahnplanungsstrategien, zusätzliche Systemtechnik und qualifizieren die Verfahren für den industriellen Einsatz an unserem breiten Spektrum von Anlagentechnik.

DED-Verfahren im Vergleich

Das Fraunhofer IAPT verfügt über unterschiedliche DED-Anlagen. Die Experten der Fraunhofer-Einrichtung beraten Anwender aus Industrie und Forschung mit Blick auf die Vorteile der verschiedenen DED-Verfahren.

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Laser-Pulver-Auftragschweißen (DED-LB/p)

Das Laser-Pulver-Auftragschweißen (DED-LB/p) ermöglicht die Verarbeitung einer Vielzahl an Pulverwerkstoffen. Die Pulverzusammensetzung lässt sich weiterführend variieren, um bspw. gradierte Werkstoffeigenschaften zu erreichen.

Das Fraunhofer IAPT verfügt über roboterbasierte und CNC-basierte Handhabungssysteme mit unterschiedlichen Pulverdüsen zur anwendungsgerechten Ausrichtung der Verfahren.

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Laser-Draht-Auftragschweißen (DED-LB/w)

Das Laser-Draht-Auftragschweißen (DED-LB/w) zeichnet sich durch einen sehr hohen Materialausnutzungsgrad und einen geringen Energieeintrag aus.

Der Anlagenaufbau am Fraunhofer IAPT mit koaxialer Drahtzufuhr ermöglicht den richtungsunabhängigen Materialauftrag und ist damit insbesondere auf die Additive Fertigung ausgerichtet.

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Lichtbogen-Draht-Auftragschweißen

Das Lichtbogen-Draht-Auftragschweißen (DED-Arc, auch Wire Arc Additive Manufacturing, kurz WAAM) kombiniert Lichtbogenschweißtechnik und roboterbasierte oder CNC-basierte Handhabung.

Eine Vielzahl an Schweißmodi, z.B. CMT (©Fronius), ermöglicht die flexible Ausrichtung des Prozesses. Durch den vergleichsweise einfachen Anlagenaufbau stellt WAAM eine kostengünstige Alternative zu anderen Additiven Fertigungsverfahren dar.

Wie funktioniert DED?

Je nach Verfahrensart unterscheiden sich beim DED die Art des Zusatzmaterials sowie die Energiequelle. Das Material wird in Pulver oder Drahtform der Prozesszone zugeführt und gerichtet durch Laser oder Lichtbogen aufgeschmolzen. Durch den schichtweisen Aufbau mehrerer Schweißbahnen entsteht so ein 3D-Bauteil. Die Handhabung des Prozesskopfes erfolgt durch Roboter oder CNC-Systeme.

Entdecken Sie am Fraunhofer IAPT das optimale DED-Verfahren

Das Fraunhofer IAPT verfügt über umfassende DED-Expertise aus Forschung und Industrieprojekten sowie über eine konkurrenzlose Anlagentechnik. Gemeinsam mit unseren Industriepartnern identifizieren wir das optimale DED-Verfahren für die individuellen Anforderungen und den Anwendungsfall.

DED-Verfahren in der Infrastruktur am Fraunhofer IAPT

  • Laser-Pulver-Auftragschweißen (DED-LB/p)
  • Laser-Draht-Auftragschweißen (DED-LB/w)
  • Lichtbogen-Draht-Auftragschweißen (DED-Arc, auch Wire Arc Additive Manufacturing, kurz WAAM)

 

Referenzen

Einsatzgebiete und Ergebnisse unserer Forschung zu DED

CO2-Ausstoß für Titanbauteile senken

Das Fraunhofer IAPT entwickelt Prozesse, die den Ressourcen- und Energieverbrauch für die Fertigung von Titanbauteilen maßgeblich reduzieren. Dabei erforschen und optimieren die Experten der Fraunhofer-Einrichtung Directed Energy Deposition (DED) Verfahren in Kombination mit konventionellen Fertigungsschritten. Die hybriden Prozessketten erzeugen signifikante Einsparungen an Titan und Energie.

 

Projekteinblicke (.pdf)

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