Das Projekt "RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteilen aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan, RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: KSB SE & Co. KGaA.Die Firma KSB hat das Ziel, das Selektive Laserschmelzen (SLM) als generatives Fertigungsverfahren für eine materialeffiziente, endabmessungsnahe Herstellung von Pumpenlaufrädern aus hochlegierten Stählen (austenitischer und Duplexstahl) zu entwickeln und unter Verkürzung der Fertigungszeiten bei geringen Stückzahlen zur Anwendung bringen zu können. Dabei sollen möglichst gleiche oder verbesserte mechanische Eigen-schaften im Vergleich zu den standardmäßig eingesetzten Gusswerkstoffen der KSB-Laufräder mit hoher Oberflächenqualität und mit möglichst geringem Aufwand für die Nachbearbeitung erreicht werden. Es sind Untersuchungen der mechanischen, Verschleiß-, Korrosions- sowie Oberflächeneigenschaften an im SLM-Verfahren erzeugten Proben und ein Vergleich mit gießtechnisch erzeugten Proben geplant. Geometrie- und werkstoffiden-tische Testmuster und Bauteildemonstratoren (Laufräder) werden mittels SLM (bei KSB) und Elektronenstrahlschmelzen(EBM) (beim Projektpartner) erzeugt und ein Verfahrensvergleich durchgeführt. Eine materialeffiziente, hochrisikoreiche Entwicklung eines völlig neuartigen Laufrades mit nichtkonventioneller Hydraulik mittels SLM-Fertigung ist vorgesehen. Untersuchungen zur Pulverrezyklierbarkeit und Optimierung der Stützstrukturgestaltung und -entfernung sollen eine ökologische Nutzung der zu entwickelnden, neuen Stahlpulver garantieren. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten ist die Datenerfassung und -zusammen-stellung für eine Life-Cycle-Analyse in Zusammenarbeit mit einem Projektpartner zur vergleichenden Bewertung der Laufradherstellung mittels SLM und Gießereitechnik hinsichtlich des Rohstoff- und Energieeinsatzes.
Das Projekt "RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan^RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan, RessFAST - Steigerung der Materialeffizienz durch ressourceneffiziente Fertigung für Bauteilen aus Aluminium, Stahl, Titan" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: TLS Technik GmbH & Co. Spezialpulver KG.Das Projekt trägt zur effizienten Nutzung natürlicher Ressourcen durch die Erhöhung der spezifischen Materialausbeute bei. Der Materialnutzungsgrad wird durch die generative Fertigung als eine vielversprechende Alternative erhöht, wobei das Bauteil direkt aus einem Pulverbett generiert wird. Das Ziel ist es, eine Methode zur Pulverherstellung von verschiedenen Materialien durch Inertgasverdüsung zu entwickeln, die für das generative Fertigungsverfahren geeignet sind. Hierzu muss eine Spezifikation der Korngrößen erstellt werden, die gezielt auf die jeweilige Anwendung (Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik) abzustimmen ist. Hierfür wird für verschiedene Materialien ein Vergleich zwischen die herkömmlichen Verdüsungstechnik bzw. luftoffene Induktion-Schmelzöfen und dem EIGA-Verfahren bzgl. der Pulverqualität und Kosten durchgeführt. TLS Technik wirkt mit seinem Know-how mittels der Herstellung von geeigneten Pulvern und die Erprobung in dem selektiven Laserschmelzen (LBM) oder Elektronenstrahlschmelzen (EBM) auf industrielle Bauteile mit.
Das Projekt "KMU-innovativ - Ressourceneffizienz: TurboLight - Hochtemperaturbeständige Titanaluminidleichtbaustrukturen zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz im Turbomaschinenbau, Teilvorhaben 2: Anlagenentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Aconity GmbH.Im Rahmen des Projektes soll die gesamte Entwicklungskette von der Prozess- und Anlagenentwicklung zur Herstellung komplexer Bauteile aus TiAl mittels SLM, über die Oberflächenoptimierung und Keramisierung endkonturgetreuer Bauteile mittels PEO, bis hin zur Herstellung von Verdichterrädern für Abgasturbolader zur Endanwendung im Automobilsektor als Schrittmacher für die Serienfertigung auch in weiteren hochtechnologischen Bereichen, wie dem Energie- und Aerospace Sektor evaluiert und zur industriellen Reife gebracht werden. Die Prozessentwicklung zur Verarbeitung des Werkstoffes TiAl mittels SLM wird vom Fraunhofer Institut für Lasertechnik durchgeführt. Dabei stellen die Verarbeitung des Werkstoffs unter Verwendung einer Hochtemperaturvorheizung zur Rissunterdrückung bei gleichzeitiger Minimierung der Oxidation des hochreaktiven TiAl Werkstoff besondere Herausforderungen dar. Die Anlagenentwicklung wird von Aconity3D GmbH durchgeführt und sieht die modulare Weiterentwicklung einer SLM Fertigungsanlage zur Verarbeitung des TiAl-Metallpulver mittels SLM vor. Dabei ist besonders auf eine explosionsgeschützte Absaugung der Rauchgase zu achten. Zudem soll zur Unterdrückung von Rissentstehung auf Grund thermisch induzierter Spannungen eine Hochtemperatur-Vorheizung von bis zu 800 °C integriert werden. Die Oberflächenoptimierung per PEO Prozesses wird von Meotec GmbH & Co. KG durchgeführt und sieht die Prozessentwicklung zur Keramisierung der Oberflächen komplexer TiAl Strukturen vor. Dabei wird gesondertes Augenmerk auf die Schichtdicke der applizierten Keramikschicht sowie die Qualität der Anbindung zum TiAl Grundmaterial gelegt. Die Endanwendung wird von dem assoziierten Partner Bosch Mahle Turbosystems GmbH & Co. KG dargestellt. Dabei werden Prototypenbauteile und mechanische Kennwerte für Komponenten im hochdynamischen Turbomaschinenbau definiert und auf einem Prüfstand ermittelt, wobei eine Analyse des Versagensfalls direkten Input für die Prozessentwicklung liefert.
Das Projekt "KMU-innovativ - Ressourceneffizienz: TurboLight - Hochtemperaturbeständige Titanaluminidleichtbaustrukturen zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz im Turbomaschinenbau, Teilvorhaben 3: Prozessentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Lasertechnik.Im Rahmen des Projektes soll die gesamte Entwicklungskette von der Prozess- und Anlagenentwicklung zur Herstellung komplexer Bauteile aus TiAl mittels SLM, über die Oberflächenoptimierung und Keramisierung endkonturgetreuer Bauteile mittels PEO, bis hin zur Herstellung von Verdichterrädern für Abgasturbolader zur Endanwendung im Automobilsektor als Schrittmacher für die Serienfertigung auch in weiteren hochtechnologischen Bereichen, wie dem Energie- und Aerospace Sektor evaluiert und zur industriellen Reife gebracht werden. Die Prozessentwicklung zur Verarbeitung des Werkstoffes TiAl mittels SLM wird vom ILT durchgeführt. Dabei stellen die Verarbeitung des Werkstoffs unter Verwendung einer Hochtemperaturvorheizung zur Rissunterdrückung bei gleichzeitiger Minimierung der Oxidation des hochreaktiven TiAl Werkstoff besondere Herausforderungen dar. Die Anlagenentwicklung wird von Aconity3D GmbH durchgeführt und sieht die modulare Weiterentwicklung einer SLM Fertigungsanlage zur Verarbeitung des TiAl-Metallpulver mittels SLM vor. Dabei ist besonders auf eine explosionsgeschützte Absaugung der Rauchgase zu achten. Zudem soll zur Unterdrückung von Rissentstehung auf Grund thermisch induzierter Spannungen eine Hochtemperatur-Vorheizung von bis zu 800 °C integriert werden. Die Oberflächenoptimierung per PEO Prozesses wird von Meotec GmbH & Co. KG durchgeführt und sieht die Prozessentwicklung zur Keramisierung der Oberflächen komplexer TiAl Strukturen vor. Dabei wird gesondertes Augenmerk auf die Schichtdicke der applizierten Keramikschicht sowie die Qualität der Anbindung zum TiAl Grundmaterial gelegt. Die Endanwendung wird von dem assoziierten Partner Bosch Mahle Turbosystems GmbH & Co. KG dargestellt. Dabei werden Prototypenbauteile und mechanische Kennwerte für Komponenten im hochdynamischen Turbomaschinenbau definiert und auf einem Prüfstand ermittelt, wobei eine Analyse des Versagensfalls direkten Input für die Prozessentwicklung liefert.
Das Projekt "addef - Additiv gefertigte Hochleistungskomponenten aus Titanlegierungen und Titanaluminid - Prozessbeherrschung, Charakterisierung, Simulation, addef - Additiv gefertigte Hochleistungskomponenten aus Titanlegierungen und Titanaluminid - Prozessbeherrschung, Charakterisierung, Simulation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Chemnitz, Institut für Strukturleichtbau (IST), Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung.1. Vorhabenziel: Die Arbeiten fokussieren auf richtungweisende additive Produktionsverfahren für Leichtbaukomponenten aus Titanwerkstoffen. Dabei werden auf Basis des Selektiven Laserschmelzens (SLM) und Elektronenstrahlschmelzens (EBM) generische Leichtbaustrukturen mit Einsatzpotential in Luftfahrt und Fahrzeugbau hergestellt und charakterisiert. Wissenschaftliches Ziel ist es, die komplexen Wirkzusammenhänge zwischen dem pulverförmigen Ausgangsmaterial, den Herstellungsverfahren und deren spezifischen Prozessparametern, möglichen Nachbehandlungsverfahren, dem Werkstoffgefüge und den daraus resultierenden Bauteileigenschaften zu verstehen. Auf der Basis dieser Kenntnisse werden die Eignung der Titanwerkstoffe für den späteren Verwendungszweck beurteilt sowie belastungsgerechte und für die additive Fertigung geeignete Gestaltungsstrukturen entwickelt. Mit Blick auf die Übertragung der wissenschaftlichen Ergebnisse auf anwendungsrelevante Bauteilgeometrien liegt der Fokus auf hydraulischen Systemen. Diese besitzen aufgrund starker pulsierender Belastung und hoher Lebensdaueranforderungen einen großen Optimierungsbedarf. 2. Arbeitsplanung: Detailanalyse von SLM und EBM, Definition bauteilähnlicher Strukturen, Charakterisierung und Prüfung von Titanwerkstoffen, Analyse des Pulvermaterials, Analyse von Wärme- und Nachbehandlungsverfahren, Untersuchung bauteilähnlicher Demonstratoren, Erprobung der Demonstratoren, Ergebnistransfer auf seriennahe Prototypen.