Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPTBei den additiven Produktionstechnologien steht an erster Stelle das Design des zukünftigen Bauteils. Ein Bauteil kann besonders dann kostengünstig und ressourceneffizient hergestellt werden, wenn bereits in der Konstruktionsphase das Design an den späteren Fertigungsprozess angepasst wird. Die Qualität eines Bauteils hängt ebenfalls entscheidend von der Konstruktion (dem Design) und den geplanten Bearbeitungsschritten ab. Durch entsprechend kontinuierliche Überwachung kann sie während der Fertigung direkt überwacht und geregelt werden.
AM DESIGN
Design für die additive Fertigung
In der Gruppe Bionic Function und Design beschäftigen wir uns mit den völlig neuen konstruktiven Möglichkeiten, die die additiven Produktionstechnologien bieten. Wir helfen bei der Auswahl von Bauteilen, die durch die additive Fertigung wirtschaftlich hergestellt werden und eine erweiterte Funktion erhalten können. Für eine kostengünstige Fertigung ist es dabei essenziell, dass die spätere Bauteilnachbearbeitung bereits im Bauteildesign berücksichtigt wird. Eine unserer Stärken ist, dass wir Bionik und rechnergestützte Optimierung mit langjähriger Erfahrung in den additiven Produktionstechnologien kombinieren können. Im Besonderen beschäftigen wir uns mit Strukturen:
- Für den ressourceneffizienten Leichtbau
- Für eine optimierte Wärmeübertragung
- Für eine verbesserte Akustik
- Für einteilige Gelenk- und Greifsysteme
- Für die Sensorintegration
- Für Katalysatoren
- Für die effiziente Hydraulik
Qualitätssicherung und Zertifizierung
Die spätere Qualität eines Bauteils ist in erheblichem Maße abhängig vom Design. Insbesondere bei neuen Fertigungsverfahren ist dabei die Überwachung aller relevanten Fertigungsschritte wichtig. In der Gruppe Quality Assurance und Certification entwickeln wir Lösungen für eine automatisierte Qualitätsüberwachung und -regelung. In vielen Fällen lassen sich dabei Kosteneinsparungen durch geeignete Kombination von Prozessüberwachungssystemen (z. B. Aufnahme der Schmelzbademission) und nachgelagerten QS-Systemen (z. B. μCT oder zerstörende Prüfung) erzielen. Mit unserem Know-how über die verschiedenen QS-Technologien sind wir in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen, die den speziellen Anforderungen unserer Kunden entsprechen, zu entwickeln und zu erproben. Um den Prozessablauf möglichst komplett zu dokumentieren, haben wir eine Plattform entwickelt, die alle relevanten Parameter bauteilspezifisch automatisch aufzeichnet. Unser »Additive Quality Manager (AQM)« stellt in Form eines digitalen Laborbuchs die Basis für den späteren Einsatz künstlicher Intelligenz dar.
Digitalisierung der AM Prozesskette
Eine durchgängig digitalisierte und automatisierte Produktentwicklung und Fertigung wird ein entscheidender Faktor für erfolgreiche Unternehmen in der Zukunft sein. In der Fachgruppe »Digitalisierung« entwickeln wir daher Softwarelösungen und -module für die additiven Produktionstechnologien, die sowohl bei der Produktauswahl als auch beim Design der bionischen Bauteile helfen und die Fertigungsplanung, Prozessüberwachung und Qualitätssicherung automatisieren. Unsere Produkte lassen sich kundenindividuell anpassen und in bestehende Softwarelösungen integrieren.