Ausgangssituation

Die zunehmende Komplexität und die Reduzierung der Produktionszeiten stellt die Fertigungstechnik vor neue Herausforderungen. Der konventionelle Werkzeug- und Formenbau stößt bei der geometrischen Gestaltung sowie der Beschichtung der komplexen Oberflächen an seine Grenzen. Die generative Fertigung ermöglicht durch ihren schichtweisen Aufbau von Bauteilen eine bessere Zugänglichkeit von innenliegenden Flächen. Der Pulverauftrag erfolgt bei den bisherigen Rapid Anlagen über einfache Auftragsmechanismen, die nur einen Werkstoff in die Arbeitsebene einbringen können.

Ziel des Projektes

Die Zielsetzung des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Verbundvorhabens beeinhaltet die Entwicklung hybrider Fertigungsverfahren zur integrierten Herstellung und Beschichtung von hoch beanspruchten Bauteilen.

Vorgehensweise

• Rahmenbedingungen für Multimaterialverarbeitung definieren
• Auftragsmechanismus konzipieren
• Prozessablauf für mehrere Materialien befähigen
• Materialkombination auswählen und für den generativen Prozess qualifzieren
• Werkstoffeigenschaften bestimmen

Ergebnisse:

Im Rahmen des Forschungsvorhabens HybriLay konnten Multimaterialbauteile, bestehend aus Hartmetall (WC/Co) und Stahl (1.2709) erzeugt werden. Durch den entwickelten Auftragsmechanismus ist es möglich, zwei Pulverwerkstoffe beliebig in der Ebene zu plazieren und dadurch anforderungsgerechte Strukturen aufzubauen.

So wurden der Verschleiß von hochbeanspruchten Bauteilen und Werkzeugen durch die Hartmetallschicht vermindert. Auf Grund des schichtweisen Aufbaus können selbst schwer zugängliche oder innenliegende Oberflächen problemlos beschichtet werden. Durch den stoffschlüssigen Haftmechanismus ist die Standzeit der Werkzeuge im Vergleich zu konventionellen Dickschichtbeschichtungen sehr hoch. Im Rahmen des Projektes wurden sowohl Umformwerkzeuge als auch Bauteile (z. B. Wasserkraftturbinenschaufel) aufgebaut.

Partner

apppex GmbH
AxynTeC GmbH
Concept Laser GmbH

Weiterführende Links:

www.forlayer.de
www.apppex.de
www.axyntec.de
www.conceptlaser.de