power2AM - Weiterentwicklung und Verarbeitung von Fe- und Al-basierten Werkstoffen für Lager- und nicht-Lager-Komponenten für die robuste, material- und ressourceneffiziente Verarbeitung mit integrierter In-Situ-Überwachung des LBM-Verfahrens

Das Projekt hat zum Ziel, additive Fertigung (AM) in die Antriebsstränge für Luftfahrzeuge zu integrieren, insbesondere für die Entwicklung, Produktion und Zulassung kritischer Komponenten von Hubschraubergetrieben. Dabei sollen die Vorteile der additiven Fertigung genutzt werden, um neue, sparsame und kosteneffiziente Produkte zu entwickeln, die Gewicht und Emissionen reduzieren sowie kürzere Fertigungszeiten und geringere Kosten ermöglichen. Dazu werden bestehende Zulassungsvorschriften analysiert und ein Umsetzungsprozess festgelegt.

Ein weiterer Fokus liegt auf der grundlegenden Definition eines Digitalen Zwillings, der die Konstruktion, den SLM-Prozess einschließlich Überwachung sowie CAD/CAM integriert. Das Projekt konzentriert sich auf die genaue Definition des Druckprozesses, inklusive aller notwendigen Rahmenbedingungen und Parameter, und die Bewertung der Ergebnisse durch grundlegende Versuche. Dazu gehören die Auswahl geeigneter Materialien und die Ableitung erforderlicher Druckparameter, um eine konstante und fehlerfreie Reproduktion sicherzustellen, sowie die Untersuchung der Prozessstrategie, beispielsweise die Potenzialanalyse von Multi-Laser-Systemen und Strategien zur Übertragbarkeit auf andere Maschinen.

Zur Sicherstellung gleichbleibender Bauteilqualität durch SLM wird eine umfassende Analyse und Definition der Qualitätssicherung durchgeführt, einschließlich möglicher "online/offline"-Verfahren, „In-situ“-Meltpool-Überwachung und zerstörungsfreier Prüfmethoden wie CT. Die experimentelle Verifikation findet an bestimmten Bauteilen statt, wobei alle entwickelten Prozessschritte sowie AM-angepasste Konstruktionsmethoden, wie Topologieoptimierung, zum Einsatz kommen. Abschließend wird die Eignung der entwickelten AM-Komponenten durch zulassungsrelevante und praxisnahe Tests in einem Getriebe überprüft und validiert. In einem industriellen Stresstest wird anhand der erarbeiteten Prozesskette analysiert und quantifiziert, welchen positiven Einfluss das Verfahren auf die Umweltbilanz hat, wobei ein konventionell hergestelltes Referenzprodukt als Grundlage dient.