Die additive Fertigungstechnik mit pulverbettbasierten Verfahren steht an der Schwelle der Implementierung in die (digitale) Produktion. Der Forschungsverbund erarbeitete Lösungen für die Bereitstellung qualifizierter Pulverwerkstoffe, die Bauteilherstellung und deren Prüfung sowie zu Maßnahmen für die Erzielung einer möglichst hohen Materialeffizienz.
Das grenzüberschreitende Forschungsprojekt, vertreten durch Prof. Dr.-Ing Jürgen Koch von der OTH Amberg-Weiden, Dipl.-Ing. Gerhard Wolf des Fraunhofer Instituts UMSICHT Sulzbach-Rosenberg, sowie doc. Ing. Miloslav Kepka, CSc. von der Westböhmischen Universität in Pilsen (ZČU) und doc. Ing. Petr Tomčík, Ph.D. von der Technischen Universität Ostrau (VŠB), vereinte Spezialisten auf unterschiedlichen Fachgebieten aus Bayern und Tschechien. Durch die Zusammenarbeit der Forschungsinstitutionen mit speziellem Know-How wurden neue Erkenntnisse in den Bereichen Material, Bauteilfertigung und -behandlung sowie zur Alterung und zum Recycling von Pulvern erarbeitet. Dabei wurden die einzelnen Aufgaben und Inhalte innerhalb des Forschungsverbundes aufgeteilt.
Das Fraunhofer-Institut UMSICHT befasste sich mit den Pulverwerkstoffen und Recyclingmöglichkeiten – Untersuchungen an Standardlegierungspulvern, Konzepten für die Wiederaufbereitung und Qualitätsanalysen. Die Schwerpunkte der WBU Pilsen lagen auf der Material- und Bauteilcharakterisierung und den AM-Bauprozessen (additive Fertigung), während die TU Ostrau mit Bauteilprüfung und -einsatz sowie Simulationen der Resonanzfrequenzen und deren Moden betraut war. Die OTH Amberg-Weiden übernahm die Aufgaben der Bauteilcharakterisierung, Wärmebehandlung, Laseroberflächenbehandlung und Korrosionsuntersuchungen sowie der Verbundkoordination.
Die Mitglieder des Forschungsverbunds präsentierten die Ergebnisse an zahlreichen Workshops, Tagungen, Messen und Informationsveranstaltungen. Die Zusammenarbeit wurde natürlich auch durch Projektbesprechungen und eigene Workshops des Forschungsverbunds gefestigt, beispielsweise:
- Studierendenworkshop, RTI (Regional Technological Institute), WBU Pilsen, 19. – 20.4.2017
- Workshop „Aditivní technologie výroby v průmyslové praxi“, RTI, WBU Pilsen, 24.10.2017
- Workshop „Quo vadis, AM?“, OTH Amberg-Weiden, 23.10.2018
- Workshop am FraunhoferInstitut UMSICHT, Sulzbach-Rosenberg, 19.11.2019
Ein gemeinsamer Artikel der Teammitglieder wurde in der Fachzeitschrift „Procedia Struktural Integrity“ veröffentlicht – T. Simson, J. Koch, J. Rosenthal, M. Kepka, M. Zetek, I. Zetková, G. Wolf, P. Tomčík, J. Kulhánek: „Mechanical Properties of 18Ni-300 maraging steel manufactured by LPBF“. Procedia Structural Integrity 17, 843-849 (2019).
Neben der Forschungsarbeit gehörten die Fortbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses und der Aufbau von grenzübergreifenden Netzwerken zu den wesentlichen Zielen des Forschungsverbundes. Dies wurde durch internationale Studentenworkshops und Industriepräsentationen sowie regelmäßig stattfindende Projektmeetings realisiert. Bereits im ersten Jahr der Zusammenarbeit hat sich ein wesentlicher Zugewinn an Erkenntnissen ergeben, wobei besonders die Zahl und das Engagement der in die Arbeiten eingebundenen jungen Studierenden beeindruckte. Die Beteiligung am Forschungsverbund ermöglichte zwei Studierenden der OTH Amberg-Weiden (M.Sc. Thomas Simson, M.Eng. Max Ponetsmüller) ein Promotionsstudium in Kooperation mit der Westböhmischen Universität in Pilsen. Auch jüngere Studierende konnten dank dem Projekt ihre Abschlussarbeiten durchführen.
Der Forschungsverbund wurde durch die Bayerisch-Tschechische Hochschulagentur aus Mitteln des Bayerischen Staatsministeriums der Finanzen und für Heimat gefördert.
Weiterführende Informationen
Bericht über den Workshop „Quo vadis, AM?“, 23.10.2018, OTH Amberg-Weiden
Beitrag über den Forschungsverbund auf der Webseite des Frauenhofer Instituts UMSICHT
Beitrag über den Forschungsverbund auf der Webseite der OTH Amberg-Weiden
Titelfoto: Beispiele gedruckter Komponenten der ZČU
Fotos: OTH Amberg-Weiden, RTI WBU Pilsen
