Fakultätsschwerpunkt Tailored Materials
Relevante Forschungsaktivitäten
Am Lehrstuhl für Fertigungstechnik wird seit 1998 intensiv an der Weiterentwicklung und Optimierung der additiven Fertigungsverfahren und deren Anwendungsmöglichkeiten geforscht. Die einzelnen Aktivitäten beleuchten sowohl einzelne Teilbereiche der additiven Prozesskette, als auch prozesskettenübergreifende und anwendungsrelevante Aspekte zur zielführenden Überführung grundlegender Erkenntnisse in die industrielle Praxis. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der tiefergehenden Betrachtung der Wechselwirkungen zwischen den eingestellten Prozessparameter und den resultierenden Materialeigenschaften. Im Bereich der anwendungsnahen Forschung wurde die Verarbeitung konventioneller Werkstoffe in additiven Verfahren untersucht. Die Qualifizierung weiterer und neuartiger, funktionalisierter bzw. angepasster Werkstoffe für die additive Verarbeitung von Metallen und Kunststoffen zählt ebenso zu den laufenden Aktivitäten wie die Bestimmung des mechanisch-technologischen Eigenschaftsprofils der hergestellten Bauteile und die Erstellung von Konstruktionsrichtlinien.
Projekte und Kooperationen
Die laufenden Vorhaben werden von der DFG, dem BMBF und der AiF gefördert. In einem laufenden DFG Vorhaben werden derzeit neuartige Prozessketten zur Optimierung von additiv hergestellten Extrusionswerkzeugen erarbeitet. Im Rahmen eines weiteren DFG Projekts (Kooperation mit dem Lehrstuhl für Umformtechnik der TU Dortmund) werden die technologischen Potenziale einer Verfahrenskombination aus der additiven Fertigung von Sandwichblechen und einer nachgelagerten Umformung ergründet. Auf dem Gebiet des additiven Metallverfahrens werden derzeit Voruntersuchungen zur Verarbeitung von Mikro- und Nano-geträgerten Pulverwerkstoffen, sowie zur Herstellung amorpher Bauteile durchgeführt, welche mittelfristig zur Einwerbung weiterer Drittmittel genutzt werden sollen. Im Bereich der Materialentwicklung angepasster Materialien für den Kunststoffbereich konnte insbesondere das DBU-Projekt „Verwendung von Biopolymerwerkstoffen zur ökologischen Prozessoptimierung des Laser-Sinterns“ (BiPol) eingeworben werden. Im Rahmen bilateraler Vorhaben erfolgt zudem eine enge Kooperation mit der Industrie aus den Bereichen Automobil (Daimler, BMW) und Luftfahrt (MTU, Airbus, Alstom).
Ausstattung
Der Lehrstuhl verfügt über verschiedenste additive Fertigungsanlagen (5 Laser-Sinter Anlagen, 3 Laser-Strahlschmelzanlagen, 1 FLM-Anlage).
Fünf ausgewählte Publikationen oder Patente
[1] Sehrt, J., Kleszczynski, S., Nothoff, C., Lau, M., Gökce, B., Barcikowski, S., Laser powder bed fusion of nano-WC-modified and nano-TiO2-modified metal powders, Proceedings of 6th International Conference on Additive Technologies - iCAT, 2016, Nürnberg
[2] F.-K. Benra, H. J. Dohmen, S. Clauss, J. Sehrt und G. Witt, „Flow characteristics of porous metal structures for specified permeability manufactured by laser beam melting technology,“ in IMECE2014, Montreal, Canada, 2014.
[4] Wegner, A.; Witt, G.: Optimale Energieeinträge für die Verarbeitung unterschiedlicher kommerzieller Polyamid 11 und 12- Pulver sowie eines neu entwickelten Polyethylen-Pulvers beim Laser-Sintern, In: Neue Entwicklungen in der Additiven Fertigung - Beiträge aus der wissenschaftlichen Tagung der Rapid.Tech 2015, Berlin Heidelberg, Springer Vieweg Verlag, S. 43-61, 2015.
[5] Wegner, A.: New Polymer Materials for the Laser Sintering Process: Polypropylene and Others, In: Physics Procedia, Bd. 83 (2016), S. 1003-1012.