- 2 x 6 Megapixel CMOS-Kameras, Auflösung von 3072 x 2048 Pixel
- 400 x 250 mm² Messfeld
- LED-Beleuchtung
- Studiostativ und Schwenkkopf
- Motorisierter Drehtisch (GOM ROT 350)
Jeder Strukturwerkstoff besitzt spezielle Eigenschaften, mit denen er sich unter bestimmten Bedingungen von anderen Werkstoffen abhebt. Da die Anforderungen an die im Leichtbau zum Einsatz kommenden Strukturen immer weiter an Komplexität gewinnen, geht die Strukturentwicklung verstärkt in Richtung Hochleistungswerkstoffe und Werkstoffsysteme.
Als Kooperationspartner für die Industrie und Forschung liegt der Fokus der Abteilung Leichtbauwerkstoffe in der systematischen, anwendungsorientierten und bedarfsgerechten Optimierung und Weiterentwicklung derartiger Werkstoffe und Werkstoffsysteme einschließlich der Komponentenfertigung.
Die Kernkompetenzen der Abteilung liegen zum einen im Bereich der additiven Fertigung (PBF-LB/M) und zum anderen bei der Charakterisierung, Wärmebehandlung, Fügen und Weiterentwicklung von Leichtmetalllegierungen. Diese beiden Themen sind in den Projekten der Abteilung eng miteinander verzahnt.
Unsere Aktivitäten umfassen u. a.
- Werkstoffe: Aluminium-, Titanlegierungen, hochfeste Stähle, eigenschaftsgradierte Metalle, Metall-Metall-Verbunde, Hybridverbunde, Funktionsintegrierte Werkstoffe
- Fertigungsverfahren: Materialorientierte Additive Fertigung, Legierungsentwicklung, Wärmebehandlung, Abschrecken, Aushärten, Fügen, Testing
Projekte der Leichtbauwerkstoffe
TNZ-Dental – Qualifizierung der Legierung Ti-13Nb-13Zr für die additive Fertigung von Dentalimplantaten
Die Dentalindustrie nutzt bereits erfolgreich das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (PBF-LB/M) zur wirtschaftlichen Herstellung individueller Kronen und Brücken. In der Dentalimplantattechnik dominieren jedoch weiterhin konventionelle Fertigungsverfahren sowie die Werkstoffe CP-Titan und Ti-6Al-4V. Diese Materialien besitzen einen hohen Elastizitätsmodul, der zu Stress Shielding, Knochenrückgang und Implantatversagen führen kann. Zudem enthält Ti-6Al-4V Legierungselemente mit potenziell negativen biologischen Auswirkungen.
Das geplante Vorhaben adressiert diese Problematik durch die additive Fertigung patientenspezifischer Dentalimplantate aus der biokompatiblen Legierung Ti-13Nb-13Zr mittels PBF-LB/M. Diese β-reiche (α+β)-Legierung ist frei von kritischen Legierungselementen, medizinisch zugelassen und erlaubt durch thermo-mechanische Behandlungen eine gezielte Einstellung der Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften. Insbesondere kann der Elastizitätsmodul auf unter 80 GPa reduziert werden, wodurch Stress Shielding deutlich verringert wird.
Da die vollständige PBF-LB/M-Prozesskette inklusive heiß-isostatischem Pressen (HIP) bislang nicht umfassend untersucht ist, werden im Vorhaben die Zusammenhänge zwischen Prozess, Gefüge und Eigenschaften systematisch analysiert. Ziel ist die Entwicklung einer optimierten Prozesskette sowie die Herstellung eines Demonstrators. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für die zukünftige Zulassung additiv gefertigter Dentalimplantate aus Ti-13Nb-13Zr.
Kooperation: Institut für Werkstoffe (IfW) der Technischen Universität Braunschweig
Förderung: BMWE – DLR/IGF
Kontakt:
Dr.-Ing. Mika León Altmann
Telefon: +49 421 218 51414
E-Mail: altmann@iwt-bremen.de
QualiCut – Qualifizierung und Zerspanung von karbidverstärkten Nickelbasislegierungen für additivgefertigte Komponenten in Wasserstofftriebwerken
Eine wichtige Stellschraube zur Reduzierung klimaschädlicher Effekte der Luftfahrt und zur Erhöhung der Kosteneffizienz ist die Reduktion der Emissionen durch eine Steigerung der Triebwerkseffizienz.
Unabhängig vom eingesetzten Energieträger ist eine Effizienzsteigerung der Triebwerke mit der Erhöhung der Betriebs- und Abgastemperaturen verbunden, sodass sich die Anforderungen an die Hochtemperatureigenschaften der eingesetzten Werkstoffe ändert. Verfügbare Werkstoffe, wie beispielsweise Inconel 718 begrenzen hierbei die Triebwerksentwicklung, sodass neue Werkstoffkonzepte für den Einsatz bei höheren Temperaturen entwickelt werden müssen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer prozesskettenangepassten karbidverstärkten Nickelbasislegierung für die laseradditive Fertigung und die Entwicklung der nachgelagerten Fräs- und Schleifprozesse für den Einsatz in der stark regulierten Luftfahrtzulieferbranche.
Abbildung: Inconel Pulverpartikel mit Wolframkarbidverstärkung
Kooperation: Leibniz-IWT WT, Präwest Dr.-Ing. Heinz-Rudolf Jung GmbH & Co.KG, Kolbes Messtechnik, Härterei Tandler GmbH & Co.KG
Förderung: LuRaFo FHB 2027
Kontakt:
Dr.-Ing. Daniel Knoop
Telefon: +49 421 218 51435
E-Mail: dknoop@iwt-bremen.de
Entwicklung neuer Titanlegierungen mit reduzierter Empfindlichkeit gegenüber Wasserstoffversprödung – Ti-Star
Ein hohes Interesse an neuen, umweltfreundlichen Antriebstechnologien führt unausweichlich zu einem großen Bedarf an H2-Versorgungssystemen.
Durch die Entwicklung neuer Titanlegierungen mit verbesserter Eignung für den Einsatz in wasserstoffhaltige Umgebungen unterstützt Ti-Star die Einführung neuartiger Antriebssysteme aller Art.
Jedoch kann es bei Kontakt mit Wasserstoff zu der Bildung einer spröden Hydridphase kommen, die für ein vorzeitiges Versagen sorgt und allgemeinhin als Wasserstoffversprödung von Titanwerkstoffen bekannt ist.
Ziel des Vorhabens ist es, das Verständnis für die Hydridbildung in Titanwerkstoffen zu erweitern. Dazu wird der Einfluss von verschiedenen Gehalten eines alternativen Hydridbildners untersucht. Die vielversprechendsten Legierungen werden additiv und konventionell verarbeitet und hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften nach der Wasserstoffbeladung untersucht.
Die im vergangenen Jahr entwickelten Legierungssysteme werden im kommenden Projektjahr hergestellt und anschließend mit Wasserstoff beladen.
Abbildung: a) Versuchsaufbau für die Wasserstoffbeladung / b) Diffraktogramm Titanlegierung nach der Beladung
Kooperation: Leibniz-IWT PB WT, Hanseatische Waren Handelsgesellschaft GmbH
Förderung: BAB FEI
Kontakt:
Lia Pribnow, M.Sc.
Telefon: +49 421 218 51448
E-Mail: pribnow@iwt-bremen.de
Energie- und Ressourceneffiziente additive Fertigung: Lebenszyklusanalyse von Supportstrukturen – Feature
Zur Gewichtsreduktion und ressourcenschonenden Fertigung in der Luftfahrt bietet die additive Fertigung erhebliche Vorteile, stellt jedoch auch hohe Anforderungen insbesondere im Hinblick auf Stützstrukturen, welche Expertenwissen zur Prozessauslegung benötigen. Diese sind essenziell, um Bauteile auf der Bauplattform gegen Verzug zu fixieren und Prozesswärme effizient abzuführen.
Die Baujobvorbereitung und die Auslegung der Stützstrukturen basieren häufig auf Erfahrungswerten und werden zur Sicherheit oft überdimensioniert. Ein Versagen der Stützstrukturen kann zu einem Ausschuss des Bauteils führen, was die Notwendigkeit einer präzisen Auslegung unterstreicht.
Der Lebenszyklus von Stützstrukturen umfasst mehrere entscheidende Aspekte, darunter die Entfernung der Strukturen, die Materialkosten und Aufwände, die erhöhte Prozesszeit und der aus diesen Aspekten resultierende erhöhte CO2-Ausstoß. Zudem spielen die Festigkeit der Stützstrukturen und die Entfernbarkeit des überschüssigen Pulvers eine zentrale Rolle. Bisher gibt es jedoch keine ganzheitliche Betrachtung aller relevanten Aspekte bei der Auslegung und dem Einsatz von Stützstrukturen.
FEATURE zielt auf die Quantifizierung aller Aspekte des Lebenszyklus verschiedener Stützstrukturen ab, die sich in ihren Eigenschaften wie Festigkeit, Materialverbrauch und Entfernbarkeit unterscheiden. Statt einer erfahrungsbasierten Auslegung, soll eine simulationsbasierte Lösung entwickelt werden und Methoden des maschinellen Lernens erarbeitet werden, um fundierte Entscheidungen zur Stützstrukturauslegung zu ermöglichen.
In diesem Projekt werden 3 Bremer Kernkompetenzen (Luftfahrt, Digitalisierung und additive Fertigung) zusammengebracht, um den Zugang zur additiven Fertigung von Flugzeugkomponenten ökologisch wie auch ökonomisch zielgerichtet einsetzbar zu machen. Das Leibniz-IWT erforscht in diesem Projekt die Festigkeiten von Stützstrukturen, Stützstruktur-Bauteil-Anbindungen sowie die Effekte die luftfahrtrelevanten Werkstoffeigenschaften der hochrelevanten Luftfahrtlegierungen IN718 und Ti-6Al-4V.
Kooperation: worldiety GmbH, Materialise GmbH, Airbus Endowed Chair for Integrative Simulation and Engineering of Materials and Processes (ISEMP), Präwest Präzisionswerkstätten Dr.-Ing. Heinz-Rudolph Jung GmbH & Co. KG
Förderung: LuRaFo FHB 2027
Kontakt:
Dr.-Ing. Mika León Altmann
Telefon: +49 421 218 51414
E-Mail: altmann@iwt-bremen.de
META – Metallische Technologien für umweltfreundliche, wettbewerbsfähige und effiziente Luftfahrt: Bilanzierung von Umform- und Wärmebehandlungsprozessen
Die Bilanzierung der Prozessketten und der Aufbau eines besseren Verständnisses für die Wechselwirkungen zwischen Umform- und Wärmebehandlungsprozessen für luftfahrtzugelassene Aluminiumlegierungen bilden die Basis für tiefgreifende Prozessanpassungen bei der Blechumformung und Substitution von Bauteilen die aktuell mittels Zerspanung hergestellt werden.
Durch den Einsatz fortschrittlicher Blechumformtechnologien kann der benötigte Materialeinsatz im Vergleich zum Stand der Technik (Integral-Spant gefräst aus Platten) um 90% reduziert werden und somit ein großer Beitrag zur Reduzierung der Klimawirkung geleistet werden. Das zentrale Arbeitsziel des Teilvorhabens des Leibniz-IWT ist der Aufbau des Verständnisses für die Wechselwirkung von Umformung und Wärmebehandlung zur Erzeugung spezifischer Mikrostruktureigenschaften für den Fluid Cell Forming-Prozess und die Warm-Abschreckumformung (HFQ).
Kooperation: Leibniz-IWT PB WT, Airbus Aerostructures GmbH, Fischer Rohrtechnik GmbH, Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Concept Laser GmbH, Novelis Koblenz GmbH
Förderung: BMWE LuFo VII-1
Kontakt:
Dr.-Ing. Daniel Knoop
Telefon: +49 421 218 51435
E-Mail: dknoop@iwt-bremen.de
TiHydrAero – Titanwerkstoffe für wasserstoffführende Komponenten in der Luftfahrt
Im Zuge der umweltfreundlichen Luftfahrt spielt Wasserstoff für die Fertigung von Antriebskomponenten eine entscheidende Rolle, wobei auch der Leichtbau eine große Bedeutung. Der Einsatz von verfügbaren Titanlegierungen hierfür ist bisher jedoch eingeschränkt, da der Kontakt mit Wasserstoff zur Versprödung und frühzeitigem Versagen des Werkstoffs führt.
Ziel dieses Vorhabens ist sowohl die Entwicklung einer wasserstoffkompatiblen Titanlegierung, die eine Zugfestigkeit von 900 MPa und eine Bruchdehnung von 10% unter Wasserstoffeinfluss aufweisen soll, als auch die erfolgreiche Verarbeitung dieser Legierung mittels verschiedener additiver Fertigungsverfahren. Dafür wird das Verständnis von Wasserstoffeinfluss ausgebaut durch elektrochemische Beladung von Referenzwerkstoffen wie Ti-6Al-4V und der Untersuchung der Hydridbildung. Betrachtet wurde zudem das Verhalten von Ti-6Al-4V und Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr in verschiedenen Zuständen bei der Kerbschlagprüfung bei der Temperatur von 20 K.
Für das neue Jahr sind Untersuchungen der neuen Legierung geplant.
Abbildung: a) Kerbschlagbiegeversuch von Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr bei 20 K / b) Pulver der neuen Legierung
Kooperation: Leibniz-IWT PB WT, TU Chemnitz
Förderung: BMWE, LuFo VI-3
Kontakt:
Lia Pribnow, M.Sc.
Telefon: +49 421 218 51448
E-Mail: pribnow@iwt-bremen.de
SafeAIR - Sichere Anwendung von Aluminiumlegierungen für den Einsatz mit Flüssigwasserstoff in emissionsfreien Flugzeugen
Im Rahmen des Projektes wird die Beständigkeit vielversprechender Aluminiumlegierungen, die mittels additiver Fertigung hergestellt wurden, gegenüber Wasserstoffversprödung untersucht, indem das mechanische Verhalten und die Verteilung von H-Atomen miteinander in Beziehung gesetzt werden.
Im Rahmen des Leibniz-IWT-Teilprojekts, und zusammen mit dem Helmholtz-Zentrum hereon GmbH, wird die Beständigkeit vielversprechender Aluminiumlegierungen, die mittels additiver Fertigung hergestellt wurden, gegenüber Wasserstoffversprödung untersucht, indem das mechanische Verhalten und die Verteilung von H-Atomen miteinander in Beziehung gesetzt werden.
Das Kernziel des Einzelvorhabens ist es, im Rahmen des multidisziplinären Ansatzes des Gesamtvorhabens Erkenntnisse über die Auswirkungen von Wasserstoff-Wechselwirkungen mit mikrostrukturellen Merkmalen und Defekten (Versetzungen, Korngrenzen und insbesondere Ausscheidungen) auf die mechanischen Eigenschaften von Aluminium-Legierungen bei kryogenen Temperaturen bis zu 20 K zu gewinnen. Das Verständnis der Mechanismen ist notwendig, um ein frühes Versagen von kritischen Komponenten zukünftiger emissionsloser, wasserstoffbetriebener Flugzeuge zu vermeiden und die notwendige Bauteilsicherheit zu gewährleisten. Im Vorhaben werden die Grundlagen für eine fundierte Entwicklung zukünftiger, sicherer LH2-Systeme in der Luftfahrt, in dem die Wechselwirkungen zwischen den Werkstoffen und dem Wasserstoff am Beispiel von zwei verschiedenartige Aluminiumwerkstoffe (6xxx und 2xxx) aus einer konventionellen Fertigungskette und nach laseradditiver Fertigung in verschiedenen Gefügezuständen untersucht werden.
Abbildung: Ziele und Vorgehensweise
Bearbeitung: Leibniz-IWT WT-PA/WT-LW
Förderung: LuFo VII-1 20E2406A
Laufzeit: 01.03.2026 bis 28.02.2029
Dieses Projekt gehört zum Forschungsschwerpunkt "Wasserstofftechnologien" am Leibniz-IWT Bremen.
Kontakt:
Dr.-Ing. Anastasiya Tönjes
Telefon: +49 421 218 51491
E-Mail: toenjes@iwt-bremen.de
APFeL - Anforderungsangepasste Prozessführung für eine effiziente laseradditive Fertigung von Leichtbaukomponenten
Das Innovationspotential der laseradditiven Fertigung ist immens und dennoch stehen die bisher hohen Kosten einer breiten Anwendung entgegen. Im Projekt APFeL sollen die Herstellkosten für additiv gefertigte, metallische Strukturen um 25 % gesenkt werden, indem die Prozessführung anforderungs- und belastungsgerecht ausgelegt wird. Dies ermöglicht es neue wirtschaftliche Anwendungen im Maschinenbau, der Automobilbranche und der Luftfahrt zu erschließen.
Heute werden metallische Bauteile mittels selektivem Laserstrahlschmelzen im Pulverbett (Laser Powder Bed Fusion, PBF-LB/M) weitestgehend einheitlich und auf einem hohen Qualitätsniveau gefertigt, obwohl unterschiedliche Qualitätsansprüche bestehen und nicht in allen Bauteilbereichen die höchste Qualität erforderlich ist.
Das Projekt APFeL setzt bei der systematischen Erfassung der individuellen Kundenanforderungen an, um die Prozesskette und die einzelnen Prozessschritte kosteneffizient auszulegen und das geforderte Qualitätsniveau zu erreichen. Mittels Simulation können Bauteilbereiche identifiziert werden, die eine gewisse Porosität und Oberflächengüte zulassen und sich für eine Fertigung mit aufbauratenoptimierten Parametern eignen und somit die Produktivität erhöhen. Dafür wird die Prozess-Eigenschaftsbeziehung untersucht, um Prozessparameter zu entwickeln, die mit geringer Standardabweichung zeitoptimiert in definierten Eigenschaften resultieren. Die Ressourceneffizienz der bauteilindividuellen Prozesskette gegenüber konventioneller Prozessketten wird über eine Lebenszyklusanalyse bewertet.
Ziel des Vorhabens ist eine automatisierte, geometrie- und belastungsabhängige Zuweisung von Prozessparametern, die die komplexen Wechselwirkungen zwischen Werkstoff, Parametern, Geometrie und mechanischer Belastung berücksichtigt. In diesem Projekt arbeitet das Leibniz-IWT mit Materialise GmbH, Fraunhofer IAPT, PRIME aerostructures GmbH, INPECA GmbH, 3N Kompetenzzentrum e.V. zusammen.
Dieses Vorhaben wird aus Mitteln des Technologietransfer-Programms Leichtbau des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert.
Bearbeitung: WT-LW, Materialise GmbH, Fraunhofer IAPT, PRIME aerostructures GmbH, INPECA GmbH, 3N Kompetenzzentrum e.V.
Förderung: 03LB2053F
Laufzeit: 01.07.2023 bis 30.06.2026
Kontakt:
M.Sc. Lisa Husemann
Tel: +49421 218 51325
E-Mail: husemann(at)iwt-bremen.de
Abbildung : Bestandteile einer bauteilindividuellen PBF-LB/M-Prozesskette
AURORA - Additive Fertigung von eisenbasierten Formgedächtnislegierungen
In der Leibniz Junior Research Group AURORA wird an additiv gefertigten eisenbasierten Formgedächtnislegierungen geforscht. Zum Einsatz kommt dabei ein neuartiges 3D-Druck Verfahren mit dem die Legierungszusammensetzung lokal während des Prozesses angepasst werden kann.
Formgedächtnislegierungen sind metallische Werkstoffe, deren plastische Verformungen durch das Erhitzen wieder rückgängig gemacht werden können. Kombiniert mit dem neuartigen 3D-Druck Verfahren wird die Herstellung von Bauteilen mit einer lokalen Funktionalisierung ermöglicht und vollständig neue Wege für die Gestaltung kosteneffizienter, innovativer, leichter und intelligenter Bauteile erschlossen. Dem entsprechend wird in diesem Projekt eine Methodik geschaffen, um eine große Anzahl von Legierungen mit nie da gewesener Materialeffizienz zu untersuchen.
Kooperation: IWT-WT/VT
Förderung: Leibniz-Gemeinschaft - „Leibniz-Junior Research Groups“
Kontakt:
Dr.-Ing. Anastasiya Tönjes
Tel.: 0421 218 51491
E-Mail: toenjes(at)iwt-bremen.de
CONtrol - Kontaminationstolerante unter- und übereutektische Al-Si-Legierungen für die additive Fertigung
In diesem Projekt wird der Einfluss von Fe-Kontaminationen auf Al-Si-Legierungen untersucht, so dass die Kontaminationen durch angepasste Prozessbedingungen kompensiert werden können.
Aluminium wird dank seiner hervorragenden mechanischen und metallurgischen Eigenschaften in einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen eingesetzt. In diesem Projekt wird der Einfluss von Fe-Kontaminationen auf Al-Si-Legierungen untersucht, so dass die Kontaminationen durch angepasste Prozessbedingungen kompensiert werden können. In einem ersten Schritt werden AlSi10- und AlSi20-Legierungspulver mit spezifischen Fe-Kontaminationen durch Gasverdüsung und Pulvermischung für das PBF-LB/M-Verfahren hergestellt. Ausgehend von der Charakterisierung der additiv gefertigten Proben werden Modelle zur Beschreibung der Schmelzbadcharakteristik, der Mikrostruktur, der Defektentstehung und der mechanischen Eigenschaften entwickelt.
Kooperation: IWT-WT, Universität Bremen
Förderung: DFG SPP2122
Kontakt:
M.Sc. Layla Shams Tisha
Tel.: +49 421 218 51345
E-Mail: tisha(at)iwt-bremen.de
VerA-Verzugskompensation in Aluminiumdruckguss-Prozessketten
Das Ziel des Projektes VerA ist es eine Methode zu erarbeiten, prozessinduzierte Eigenspannungen beim Aluminiumdruckguss in der Produktion zu kompensieren. Betrachtet wird die vollständige Prozesskette vom Gießen bis zur Wärmebehandlung.
Die Motivation des Projektes ist, die wirtschaftliche Herstellung großflächiger, dünnwandiger Druckguss-Integralbauteile, die den Leichtbauanforderungen der Automobilindustrie entsprechen. Derzeit sind zum Ausgleich des Verzugs kostenintensive Maßnahmen wie Richtvorgänge notwendig. In der betrachteten Prozesskette vom Gießen bis zur Wärmebehandlung, werden bei der Wärmebehandlung durch lokal gesteuerte Abschreckung der Verzug und innere Spannungen beeinflusst. Die Abschreckung erfolgt über adaptive Sprühfeld-Systeme. Bei der Anpassung des Sprühfeldes werden bauteilindividuelle Daten der Prozessüberwachung genutzt, so dass durch optimale lokale Abkühlraten der Verzug kompensiert werden kann.
Dieses Vorhaben wurde aus Mitteln Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) gefördert.
Bearbeitung: IWT-Verfahrenstechnik, IWT-Leichtbauwerkstoffe, IFAM
Förderung: BMWi-AiF
Laufzeit: 01.04.2022 – 30.09.2024
Kontakt:
Dr.-Ing. Anastasiya Tönjes
Tel.: +49 421 218 51491
E-Mail: toenjes@iwt-bremen.de
M.Sc. Daniel Knoop
Tel.: +49 421 218 51435
E-Mail: dknoop@iwt-bremen.de
UBRA Portal
Kern des Vorhabens ist die Untersuchung und Optimierung des additiven Fertigungsprozesses durch automatische Auswahl und Anpassung geeigneter Parametersätze des Fertigungsprozesses und der Materialauswahl durch approximative und probalistische Prädiktorfunktionen.
Endoprothetische Implantatversorgungen, wie Hüft- und Kniegelenke, tragen zu einer höheren Lebensqualität bei und stellen ein etabliertes Verfahren dar. Hierbei wird u. a. auf die Legierung Ti6Al4V zurückgegriffen. Diese weist eine hohe spezifische Festigkeit, Steifigkeit, Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit auf. Neben geschmiedeten bzw. gegossenen Endoprothesen werden diese mittlerweile auch mit patientenindividuellen Geometrien über die laseradditive Fertigung aus dem Pulverbett (Laser Powder Bed Fusion, LPBF) gefertigt. Eine gewisse Restporosität in LPBF gefertigten Objekten ist unvermeidlich. Hierbei wird in Gasporosität, Anbindungsfehler und Keyhole-Porosität unterschieden. Jegliche Porenart kann zu einem fatalen Versagen führen, da sie insbesondere unter dynamischer Belastung als Rissausgangspunkt fungieren. LPBF Objekte werden für kritische Anwendungen daher einem heißisostatischen Pressen (HIP) unterzogen.
Kern des Vorhabens ist die Untersuchung und Optimierung des additiven Fertigungsprozesses durch automatische Auswahl und Anpassung geeigneter Parametersätze des Fertigungsprozesses und der Materialauswahl durch approximative und probalistische Prädiktorfunktionen. Dazu sollen zunächst maschinell approximierte Vorhersagemodelle abgeleitet werden die es erlauben Versagen und Lebensdauer der Bauteile anhand der Prozessparameter und weiterer sensorischer Fertigungsdaten abzuschätzen (Vorwärtsmodell). Mit diesen Erkenntnissen soll schließlich das inverse Problem (Rückwärtsmodell) erlangt werden um aus gegebenen Ergebnisparametern der Produkte (Eigenschaften) die optimalen Fertigungsparameter abschätzen zu können.
Dieses Vorhaben wird von der U Bremen Research Alliance mit Fördermitteln des Landes Bremen im Rahmen des AI Centers for Health Care gefördert.
Bearbeitung: Leibniz IWT-WT und Universität Bremen
Förderung: UBRA 2021
Kontakt:
Dr.-Ing. Mika León Altmann
Telefon: +49 421 218 51414
E-Mail: altmann@iwt-bremen.de
TIRIKA – Technologien und Reparaturverfahren für nachhaltige Luftfahrt in Kreislaufwirtschaft
Das Leibniz-IWT ist unterstützt als Forschungspartner in diesem Verbundprojekt das Ziel einer umweltfreundlichen Luftfahrt.
Hierbei liegen die Forschungsschwerpunkte in der Erhöhung des Leichtbaugrads, dem Einsatz von Werkstoffen für neue Antriebstechnologien und die Erhöhung der Bauteillebensdauer von hoher Relevanz. In diesem Zusammenhang wird an der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften laseradditiv gefertigter Ti6Al4V-Bauteile geforscht. Es sind neuartige Wärmebehandlungsprozesse zu entwickeln, die unter Beachtung der besonderen Mikrostruktur laseradditiv gefertigter Bauteile deren werkstoffmechanisches Potenzial ausreizen.
Bearbeitung: WT-LW, Verbundprojekt unter der Leitung von Airbus Operations GmbH
Förderung: LuFo VI-2 20W2103J
Laufzeit: 01.01.2022 bis 31.03.2025
Kontakt:
Dr.-Ing. Mika León Altmann
Telefon: +49 421 218 51414
E-Mail: altmann(at)iwt-bremen.de
Kontaktperson
-
Dr.-Ing. Anastasiya Tönjes
Abteilungsleiterin Leichtbauwerkstoffe
Tel.: +49 421 218 51491
E-Mail: toenjes@iwt-bremen.de
Ausstattung
- 3D Scanner (GOM, ATOS GOM Scan 1 – 400)
- Dynamisches Differenzkalorimeter - DSC (Mettler Toledo, DSC 3+)
- Dynamisches Differenzkalorimeter -DSC (Mettler Toledo, TGA/DSC 3+)
- Elektrisches Leitfähigkeitsmessgerät (Helmut Fischer GmbH, Sigmascope® SMP 350)
- Heißisostatische Presse (Quintus, HIP QIH15L)
- Metallpulverbasierte Additive Fertigung – LPBF (Aconity 3D GmbH, AconityMINI)
- Metallpulverbasierte Additive Fertigung – LPBF (Aconity 3D GmbH, AconityMINI – Zusatzbaukammer PBF-LB/M: In-situ Festwalzmodul)
- Metallpulverbasierte Additive Fertigung – LPBF (Aconity 3D GmbH, AconityMINI Zusatzbaukammer PBF-LB/M mit Tiefkühleinheit und Vakuumoption)
- Metallpulverbasierte Additive Fertigung – LPBF (Aconity 3D GmbH, AconityMIDI+)
- Metallpulverbasierte Additive Fertigung – LPBF (Aconity 3D GmbH, AconityMIDI+ Zusatzmodul PBF-LB/M: In-situ Fluidikapplikation – PicoPuls)
- Polymerbasierte Additive Fertigung – SLS (Sinterit, Lisa X)
