Die Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT hat umfangreiche Erfahrung in der Lasermaterialbearbeitung, mit besonderen Fokus auf die Laseradditive Fertigung (LAM) sowie den Laserfügeverfahren. Durch diverse Forschungs- und Industrieprojekte zur Materialqualifizierung, dem LAM gerechten Design, der Prozess- und Systemtechnikentwicklung sowie der Qualitätssicherung sind umfangreiche Kenntnisse am IAPT gebündelt. Darüber hinaus sieht das Fraunhofer IAPT seine Aufgabe in einem Wissen- und Technologietransfer in die Industrie und bietet im Rahmen von Schulungen sowie eines Industriearbeitskreises für Unternehmen die Möglichkeit, sich detaillierter mit dem innovativen Verfahren der laseradditiven Fertigung auseinander zu setzen.



Schweißtechnik für LAM-Bauteile wurde noch nicht wissenschaftlich erforscht. Somit fehlen geeignete Schweißstrategien sowie Kennwerte der Fügeverbindung für die Bauteilauslegung. Stichversuche des IAPT zum Laserstrahlschweißen von laseradditiv gefertigten Aluminiumbauteilen zeigen ein stark abweichendes Schweißverhalten im Vergleich zu artgleichen Gusswerkstoffen. Weiterhin zeigen die Erfahrungen aus dem vorgenannten Spaceframeprojekt signifikante Verzüge der großen und filigranen LAM-Bauteile und bilden damit eine Herausforderung für die Spaltüberbrückung beim Schweißen. Auch flexible handling- und Spanntechniklösungen für komplex geformte LAM-Bauteile sind noch nicht entwickelt.

Zielvorgaben

Das Fraunhofer IAPT wird im Projekt den Laserschweißprozess für Stahl-LAM-Bauteile grundlegend erforschen, dabei geeignete Schweißstrategien entwickeln sowie die statischen und dynamischen Kennwerte der Schweißverbindungen charakterisieren. Weiterhin sollen Regeln zur laserschweißgerechten Gestaltung von LAM-Bauteilen abgeleitet werden und diese in die Konzeption und Realisierung der Demonstratorbauteile einfließen. Zusammen mit den Partnern Cloos und Hema wird eine Fügezelle inkl. kamerabasierter Nahtverfolgung und flexibler Greiferlösungen konzipiert und am Fraunhofer IAPT installiert, welche ein automatisiertes Schweißen der Demonstratorbaugruppen ermöglicht.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. C. Emmelmann

Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT
Am Schleusengraben 14
21029 Hamburg

Mail: claus.emmelmann[at]iapt.fraunhofer.de
https://www.iapt.fraunhofer.de/