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Studie „Generative Fertigungsverfahren für Anwendungen in der Massivumformung (Additive Manufacturing)“

Status abgeschlossen
Ziele

Stufe 1: Grundlagen generativer Fertigungsverfahren und Anwendung für die Massivumformung – IPT Aachen

1. Überblick über relevante generative Fertigungsverfahren und deren Anwendung im industriellen Umfeld der Massivumformung

Generative Fertigungsverfahren bieten die Möglichkeit, wirtschaftlich eine hohe Variantenvielfalt und eine hohe Produktkomplexität zu erzeugen. Die Nutzbarkeit generativer Fertigungsverfahren im Prototypenbau ist vielen Unternehmen im IMU bereits bekannt, allerdings besteht noch wenig Erfahrung in der Nutzung der AM-Technologien in weiteren Bereichen der Prozesskette wie z.B.  im industriellen Werkzeugbau. Der Überblick  umfasst Grundlagensteckbriefe über z.B. Verfahren, Anlagen, Materialen sowie technologische Limitationen und Entwicklungsperspektiven vor dem Hintergrund der Anforderungen in der Massivumformung.

2. Steckbriefe der identifizierten, relevanten Technologien, Bewertung und Ableitung von Chancen & Risiken

Für diesen Zweck werden die verfügbaren Materialien, Prozesse und Anlagen gesichtet, wobei die Abdeckbarkeit bzw. Relevanz hinsichtlich des definierten Produkt- bzw. Anwendungsspektrums beachtet wird. Es wird eine Abschätzung der Potenziale i.S.v. Performanceverbesserung, sowie der Funktionsintegration, Individualisierbarkeit, Reparatur etc. vorgenommen. Ebenfalls wird ein Augenmerk auf die Abschätzung der Implementierbarkeit in bestehende Produktionssysteme gelegt. Es erfolgt ein Abgleich zwischen den zuvor festgelegten Kriterien und den ausgewählten Technologien. Auf dieser Grundlage wird eine Bewertung der aktuell bestehenden AM Technologien vorgenommen
Im Anschluss an die Bewertung werden Handlungsempfehlungen abgeleitet, die sich auf technologischen Chancen und Risiken stützen.


Stufe 2: Bauteilanalysen – IWU Chemnitz

3. Detailanalyse Planetenträger

Mit Hilfe unterschiedlicher Verfahren soll das Potential zum hybriden Aufbau aus konventionell gefertigtem Halbzeug bestimmt werden mit besonderem Fokus auf der Betrachtung von generativer Variantenfertigung, die Ergebnisse eines technischen und wirtschaftlichen Variantenvergleichs sollen dargestellt werden sowie ein wirtschaftliches Zukunftsszenario für das Bauteil unter Beachtung zu erwartender Gewichtseinsparungen und damit Kostensenkungen bei den generativen Fertigungsverfahren.

4. Detailanalyse Sprühplatte

Die Ergebnisse der Betrachtung eines Bauteils aus konventionell gefertigtem Grundkörper und generativ aufgebautem Funktionsbereich und eines technischen und wirtschaftlichen Varianten-vergleich des Standes der Technik im Vergleich zur generativen Fertigung sollen dargestellt werden, sowie ein Konstruktionskonzept inkl. einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung entwickelt werden.

5. Detailanalyse Massivumformwerkzeug

Das Potential des Einsatzes einer generativ gefertigten Werkzeugtemperierung und einer generativ aufgebauten Materialkombination aus warmfestem Material soll ermittelt werden, sowie das grundlegende Potential der Integration von Temperatur· und Drucksensorik in Schmiedewerkzeuge zur Prozessüberwachung und ·-regelung bestimmt werden. Das Einsparpotential durch Hybridaufbau aus konventionell gefrästem Grundkörper und generativ aufgebautem, verschleißresistentem Funktions-bereich soll bestimmt werden und ein Werkzeugkonstruktionskonzept unter Nutzung der generativen Fertigung entwickelt werden.


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