Die nächste Generation der industriellen 3D-Drucker

Laser-basierte 3D-Druckprozesse zur Verarbeitung metallischer Pulverwerkstoffe stehen im Fokus der Forschung am Lehrstuhl für Photonische Technologien (LPT) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Mit dem sogenannten 3D-Druck-Prozess Direct Energy Deposition (DED) lassen sich kostenintensive Funktionsbauteile wie Turbinenschaufeln, Werkzeuge oder Kraftwerkskomponenten in Schichtbauweise additiv herstellen beziehungsweise reparieren. Um das technologische Potenzial dieses Fertigungsverfahren zu erweitern, erhält der Lehrstuhl von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen der Großgeräteinitiative 2,25 Millionen Euro.

Ziel ist es, ein deutschlandweit einzigartiges DED-Konzept zu realisieren, das den bisherigen Stand der Technik für Hochdurchsatzuntersuchungen zur Erforschung und Entwicklung neuartiger Metalllegierungen deutlich übertrifft.

Mit dem geplanten Konzept werden die Forscherinnen und Forscher des Lehrstuhls für Photonische Technologien (LPT) in Kooperation mit den Lehrstühlen für Werkstoffwissenschaften, für Fertigungstechnologie und für Fertigungsmesstechnik ihre wissenschaftlichen Arbeiten auf dem Gebiet des DED weiter ausbauen. Bereits heute existiert am LPT ein grundlegendes physikalisches und technisches Prozessverständnis von der Herstellung schwer zu schweißender Werkstoffe und Verbundwerkstoffe bis hin zur Erzeugung komplexer Metalllegierungen. Aktuell kommen kommerziell verfügbare Anlagen aber an ihre Grenzen. Das neue DED-Konzept wird detailliertere Untersuchungen ermöglichen, um prozessinhärente Größen wie zum Beispiel Abkühlraten oder die Prozessdynamik gezielt zu beeinflussen. Darauf aufbauend sollen mikrostrukturelle und mechanische Bauteileigenschaften generierter Bauteile bei gleichzeitiger Verbesserung der Prozessstabilität und Steigerung der Effizienz maßgeschneidert eingestellt werden können.

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