Das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV betreibt anwendungsbezogene Forschung mit Schwerpunkt in den Themenfeldern Engineering, Produktion und Multimateriallösungen. Letztere werden unter anderem in dem Großprojekt "Multimaterial-Zentrum Augsburg" erforscht. Betrachtete additive Fertigungsverfahren sind das Laserstrahlschmelzen, Kaltgasspritzen und drahtbasiertes Direct Energy Deposition. Das vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie geförderte Projekt ist in zehn Technologieprojekte aufgeteilt, die sich mit der additiven Fertigung metallischer mechatronischer Multimaterialbauteile im Rahmen von Produktentwicklung, Prozessentwicklung, Post-Prozesse und Fabrikplanung beschäftigen.
Teilprojekt Multirein
Im Teilprojekt Multirein wird an Lösungen geforscht, wie die Qualität von Bauteilen oder Prozessen durch angepasste Analyse-, Detektions- sowie Reinigungsmethoden sichergestellt werden kann. Dafür sowie für weitere laufende Forschungsprojekte im Bereich der additiven Fertigung und technischen Sauberkeit wurde eine Reinigungsanlage von LPW gebaut. Sie ist für die flexiblen Abläufe des Augsburger Forschungsbetriebs ausgelegt. Aus Sicht der technischen Sauberkeit waren die generierten Reinigungsergebnisse bisher nicht ausreichend reproduzierbar und konnten in der betrieblichen Praxis oftmals zu Ausschuss führen. Zudem erschweren die bislang fehlenden Sauberkeitsgrenzwerte beziehungsweise Normen für Folgeprozesse die Auswahl und Parametrisierung der Anlagentechnik.
Kombination verschiedener Reinigungsverfahren
Durch die Zusammenarbeit in Forschungsprojekten zwischen dem Institut und dem Anlagenhersteller konnte in der Vergangenheit bereits viel Erfahrung zur Reinigung additiv gefertigter Bauteile mit der CNp-Technologie gesammelt werden. Im Technikum des Unternehmens durchgeführte Testreihen mit additiv gefertigten Musterbauteilen ermöglichten, die Vorteile angepasster Reinigungsprozesse für komplexe Additive Manufacturing (AM)- Strukturen aufzuzeigen. Verglichen wurde insbesondere zwischen automatisiertem, vibrationsbasiertem Entpulvern, fluidbasierten Ultraschall- und CNp-Verfahren sowie deren Kombination. Die Mischung des waschmechanisch starken Ultraschall-Prozesses mit dem geometrieunabhängigen CNp-Verfahren, das den kontinuierlichen Reinigungs-/Spülprozess auch in der komplexen Geometrie gewährleistet, hat in den insgesamt zwölf Versuchsreihen die besten Ergebnisse erzielt.
Der komplette Beitrag ist in der JOT 07/2021 erschienen.
Autor(en): Timo Schießl (Fraunhofer IGCV), Dirk Konzok (LPW Reinigungssysteme)
