Large Scale Additive Manufacturing

Die Additive Fertigung ist optimal geeignet, um bereits während des Fertigungsprozesses das entstehende Bauteil mit erweiterten Funktionalitäten zu versehen. Auf dem Weg zu zunehmend komplexen Bauteilen stellt insbesondere die flexible Integration von Einlegern für eine maximale Funktionsintegration eine große Herausforderung dar. Forschungsbedarf besteht beispielsweise in der Einbringung von Metalleinlegern im additiven, kunststoffbasierten Aufbauprozess. Hierbei spielt u.a. die geeignete Einbringungsstrategien der Einleger eine relevante Rolle, um eine ausgeprägte Funktionsintegration zu ermöglichen.
 
Von großem Interesse ist zudem die gezielte lokale Anpassung der Bauteileigenschaften. Die Integration von Endlosfasern bietet ein großes Potential sowohl zur Steigerung der mechanischen Eigenschaften im Allgemeinen als auch bei der lokalen, lastpfadgerechten Verstärkung hochbelasteter Bauteile. Letztere bietet in Kombination mit einer 3D-Ablage zudem die Möglichkeit, die senkrecht zur Materialablage schlechter ausgeprägten mechanischen Eigenschaften auszugleichen und so das Anwendungsspektrum deutlich zu erweitern.

Zur Erhöhung der Effizienz mehrstufiger Herstellungsverfahren wird an der Integration von Post-Processing-Schritten sowie der kombinierten additiven und subtraktiven Bearbeitung gearbeitet. Hierbei ist die Doppelroboteranlage von großem Mehrwert, da hierfür unterschiedliche Werkzeuge und Verfahren eingesetzt werden können.
 
Prozessbeding resultiert bei strangbasierten additiven Fertigungsverfahren im Allgemeinen eine charakteristische, wellige Oberflächenstruktur parallel zur Strangablage. Entsprechend erfordern Funktionsoberflächen unter Einhaltung definierter Lagetoleranzen einer nachträglichen Bearbeitung. Hierzu finden u.a. Untersuchungen zu Einflussfaktoren auf die Oberflächengüte der subtraktiv hergestellten Funktionsoberflächen statt.