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Schnell und kostengünstig

Prozesssichere additive Fertigung von Titan-Bauteilen in der Raumfahrt

Mit dem Projekt „EasyTitan“ hat das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden ein Projekt zur schnellen und prozesssicheren Herstellung von leichtmetallischen Bauteilen in der Raumfahrt gestartet. Gemeinsam mit dem Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) sollen Filament-basierte Metalldruckverfahren unter reduzierten Schwerkraftbedingungen optimiert werden. Ziel ist die Entwicklung additiver Fertigungsverfahren für die Anwendung im Weltall.

Um den Einsatz von Equipment und Verbrauchsmaterialien und damit einhergehende Kosten minimal zu gestalten, steht die Weiterentwicklung einer hybriden Prozesskette für die einfache Herstellung von Titanbauteilen im Fokus der Entwicklungen. Am Anfang dieser Kette steht das additive Metalldruckverfahren Fused Filament Fabrication (FFF), das sich in der Raumfahrt bereits bewährt hat. Die hier entstehenden Kunststoffformen werden anschließend während eines Gelcasting-Prozesses kontrolliert mit einer Metallpulversuspension befüllt, um Bauteile abzuformen. Abschließend können sie während eines Wärmebehandlungsprozesses (Sinterung) zu vollwertigen Metallbauteilen verdichtet werden.

Zentral ist der Einsatz des Leichtmetalls Ti-6Al-4V, dessen Verarbeitung als Gelcasting-Suspension qualifiziert werden soll. Außerdem soll mithilfe von begleitenden Simulationen der Einfluss verschiedener Schwerkraftbedingungen auf den Herstellungsprozess untersucht werden. Hiermit wird die Grundlage für neue Konzepte zum fehlerfreien und einfachen Befüllen gedruckter Formen gelegt.

Weitere Informationen finden Sie hier

Bild: Fraunhofer IFAM Dresden