Additive Fertigung für Unterwasseranwendungen durch qualitätsgesteuerte Prozesskettenentwicklung
AQuaPro – 01IF00414C
Themen
Wirtschaftszweige
Die additive Fertigung mit Metall gewinnt aufgrund der Möglichkeit Bauteile flexibel und dezentral zu fertigen sowie individualisiert anzupassen, zunehmend an Bedeutung in der Industrie. Gleichzeitig erschweren zahlreiche Prozessparameter und begrenzte Simulationsmöglichkeiten eine verlässliche Vorhersage der Bauteilqualität. Besonders bei sicherheitskritischen Anwendungen, bei denen Korrosion, Ermüdung oder Verschleiß gravierende Folgen haben können, sind häufig aufwändige Nachprüfungen erforderlich.
Ziel des FQS-Forschungsprojekts AQuaPro ist die Qualität und Zuverlässigkeit additiv gefertigter Bauteile für sicherheitskritische und hochzuverlässige Anwendungen nachhaltig zu verbessern. Untersucht wird, wie Prozessdaten entlang der gesamten Fertigungskette – von der Herstellung über die Nachbearbeitung bis zur Prüfung – in belastbare Qualitätsinformationen überführt werden können. Fokus liegt auf der Entwicklung von Monitoring- und Prüfstrategien, die Defekte frühzeitig erkennen, Oberflächen- und Spannungszustände bewerten und die Qualitätsentwicklung ganzheitlich nachvollziehbar machen.
Nutzen für Unternehmen:
- Perspektiven für eine datenbasierte Qualitätsbewertung entlang der gesamten AM-Prozesskette statt ausschließlich nachgelagerter Vollinspektion.
- Know-how zur Kombination von In-situ-, Inline- und Offline-Monitoring, um Defekte, Oberflächenzustände und Eigenspannungen gezielt nachvollziehen zu können.
- Grundlagen für belastbare Prüfmethoden unter realitätsnahen Einsatzbedingungen, um additive Fertigung künftig auch für sicherheitskritische Anwendungen verlässlicher nutzbar zu machen.
Beiträge
Stimmen aus dem Projekt
“Die Verbesserung von Qualität und Zuverlässigkeit in der additiven Fertigung hochbelasteter Bauteile ist für uns von hoher Relevanz - insbesondere bei der additiven Serienfertigung von Komponenten unserer Gasturbinen. Die Entwicklung einer Definitionslogik von Probekörpern, die Verbesserung von in-situ Überwachungssystemen mit Fokus auf Mikrodefekten und der Aufbau von Prozessketten bieten viel Potenzial für zukünftige Innovationen. Dabei kann Siemens Energy unterstützen und einen Beitrag dazu leisten, dass das Projekt vorangetrieben wird.
“OTEC beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Oberflächenbearbeitung. Additiv gefertigte Bauteile weisen häufig prozessbedingte Oberflächeneigenschaften auf, die den direkten industriellen Einsatz einschränken können. Eine Problemstellung besteht darin, geeignete Nachbearbeitungsstrategien für additiv gefertigte Bauteile zu identifizieren und fundiert zu bewerten. Durch die Beteiligung am Forschungsprojekt kann OTEC seine Verfahren in einem wissenschaftlich begleiteten Vergleich einordnen, weiterentwickeln und anwendungsspezifische Bearbeitungsstrategien ableiten. Das Projekt unterstützt die Entwicklung fundierter Argumentations- und Entscheidungsgrundlagen für Kundenprojekte, insbesondere wenn es um technische Anwendungen mit hohen Anforderungen an Oberflächenqualität und Bauteilfunktion geht. Darüber hinaus lassen sich die Ergebnisse auf weitere industrielle Anwendungsfelder übertragen, in denen additiv gefertigte oder komplex geformte Bauteile eingesetzt werden. Für OTEC ergeben sich daraus Möglichkeiten, bestehende Technologien weiterzuentwickeln und neue Anwendungsbereiche zu erschließen. Durch die Vernetzung mit internationalen Projektpartnern und dem Vergleich alternativer Technologien, entsteht ein breiteres Verständnis der gesamten Prozesskette.
Forschungseinrichtungen
Projektbegleitender Ausschuss
Kontakt
FQS - Forschungsgemeinschaft Qualität e.V.
August-Schanz-Straße 21A
60433 Frankfurt am Main
infofqs@dgq.de
Förderhinweis
Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
(Förderkennzeichen: 01IF00414C; Forschungsvereinigung: FQS - Forschungsgemeinschaft Qualität e.V.)
