Im März 2019 erhielt die Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV zwei Projektbewilligungsbescheide der Bayerischen Forschungsstiftung mit einem Fördervolumen von ca. 1,28 Millionen Euro. Beide Forschungsvorhaben widmen sich dem Thema „Additive Fertigung“, gemeinhin als 3D-Druck bekannt.

3D-Druck: höhere Designfreiheit

3D-Druckverfahren ermöglichen im Vergleich zu konventionellen Fertigungstechnologien – etwa zum Fräsen, Gießen oder Umformen – eine höhere Designfreiheit. So können im 3D-Druck auch geometrisch hochkomplexe Strukturen wie zum Beispiel innenliegende Kühlkanäle gefertigt werden. Ein Nachteil ist, dass der hohe Designfreiheitsgrad häufig mit hohen Kosten und einer langen Fertigungsdauer einhergeht.

Konventionelle Verfahren: höhere Kosteneffizienz

Konventionelle Technologien sind demgegenüber, was die Umsetzung geometrisch komplexer Bauteile angeht, in der Regel zwar begrenzter, dafür können mit ihnen einfache Strukturen aber schnell und kosteneffizient gefertigt werden.

AutoHybrid: hohe Designfreiheit bei hoher Kosteneffizienz

AutoHybrid – eines dieser beiden Kooperationsprojekte – wird in enger Zusammenarbeit des Fraunhofer IGCV und des Lehrstuhls für Ingenieurinformatik mit Schwerpunkt Produktionsinformatik der Universität Augsburg geleitet. AutoHybrid steht für „Automatisierte Prozessketten für die Hybridbauweise mittels Laserstrahlschmelzen“. Projektziel ist es, die kombinierte Bauweise aus Laserstrahlschmelzen (engl. Laser Beam Melting – LBM), aus 3D-Druckverfahren also, und konventionellen Fertigungsprozessen wirtschaftlich rentabel zu machen und so als neue Fertigungsmethode industriell zu erschließen.

„Die Kombination konventioneller Technologien mit dem 3D-Druck in einer Prozesskette birgt nun ein großes Potential, um den 3D-Druck für ein breites Portfolio an Bauteilen wirtschaftlich nutzbar zu machen und so hohe Stückzahlen wirtschaftlich sinnvoll fertigen zu können“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Johannes Schilp, Inhaber des Augsburger Lehrstuhls für für Ingenieurinformatik mit Schwerpunkt Produktionsinformatik.

Große Chancen für Stärkung industrieller Wertschöpfung

Vor dem Hintergrund der Digitalisierung in der Produktion bietet eine auch unter ökonomischen Gesichtspunkten sinnvolle Kombination aus additiven und konventionellen Verfahren, wie sie mit AutoHybrid angestrebt wird, gerade an Hochlohnstandorten große Chancen und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung und Stärkung der industriellen Wertschöpfung. Das ist auch ein Grund dafür, dass sieben Industriepartner das Projekt mit unterstützen. Und dies mit dem Effekt, dass die Idee somit von Anfang an auf ihre Umsetzbarkeit hin geprüft werden kann.