Ihre Erfahrung mit AM Saxony entlang der Prozesskette

Planung – Funktionsdichte steigern, Bauteilgewicht reduzieren, Fertigung agilisieren

Das werkzeuglose additive Fertigen eröffnet Ihnen die Möglichkeit, die Funktionsdichte Ihrer Bauteile zu steigern und Leichtbauaspekte umzusetzen. Ihr Bauteil wird nach Ihren Anforderungen und spezifisch für die Additive Fertigung ausgelegt.

Der Funktionsumfang und die Breite der Anwendungsgebiete Ihrer Bauteile können durch verschiedene Oberflächenmodifizierungen oder Beschichtungen ergänzt und erweitert werden

Designzyklus zur Funktionsintegration und Topologieoptimierung.
© Fraunhofer IWS
Designzyklus zur Funktionsintegration und Topologieoptimierung.
Topologieoptimiertes Main Gear Bracket für die Luftfahrt mittel PBF-EB.
© Fraunhofer IFAM
Topologieoptimiertes Main Gear Bracket für die Luftfahrt mittel PBF-EB.

Material – Ob funktional oder mechanisch beansprucht, von hart bis weich, von tief kalt bis extrem heiß

Speziallegierungen

Die Additive Fertigung macht es möglich, Legierungen zu verarbeiten, die konventionell schwer oder gar nicht zu fertigen sind. Sogar die Entwicklung völlig neuer, auf Ihre Bedarfe maßgeschneiderter Materialien oder Materialkombinationen ist möglich.

Wir entwickeln und charakterisieren maßgeschneiderte Speziallegierungen für Hochtemperatur-, Leichtbau- und Funktionsanwendungen. Dazu zählen Nickelbasis-, Titan-, Aluminium- und Kupferlegierungen ebenso wie völlig neue Werkstoffsysteme (z. B. Hochentropielegierungen) mit gezielt eingestellter Mikrostruktur.

Hochfrequenzbauteile für höchste Präzision aus Wolfram-Kupfer gedruckt mit Additiven Siebdruck.
© Fraunhofer IFAM
Hochfrequenzbauteile für höchste Präzision aus Wolfram-Kupfer gedruckt mit Additiven Siebdruck.
PBF-LBM-Bauteil
© Fraunhofer IWU
PBF-LBM-Bauteil
TiAl Turbinenblade mittels PBF-EB
© Fraunhofer IFAM
TiAl Turbinenblade mittels PBF-EB

Keramik

Additiv gefertigte Keramiken kombinieren Härte, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit mit komplexer Formgebung. Wir entwickeln und qualifizieren keramische Pulver und Pasten für verschiedene additive Verfahren und ermöglichen Bauteile für extreme Bedingungen, z. B. als Isolatoren, Wärmeschutzkomponenten oder Filterstrukturen.

Hartmetalle

Hartmetalle verbinden die Verschleißfestigkeit von Keramik mit der Zähigkeit metallischer Werkstoffe – ideal für hochbelastete Bauteile.
Wir entwickeln additive Verfahren für Wolframcarbid-, Titan- oder Chromcarbid-basierte Systeme und untersuchen Korngrößen sowie Sinterstrategien.

Multi-Material

Spezielle Anwendungen benötigen spezielle Werkstoffe – manchmal auch eine Kombination von verschiedenen Werkstoffen. Mit unserer Kompetenz von Prozessen und Werkstoffen entwickeln wir maßgeschneiderte Lösungen für Ihre Anwendung.

Multimaterialdruck Weichmagnetisches Material + Isolator für Elektrobleche mittels Additiven Siebdruck.
© Fraunhofer IFAM
Multimaterialdruck Weichmagnetisches Material + Isolator für Elektrobleche mittels Additiven Siebdruck.
Gedruckte Schleifwerkzeuge Metall + Diamant mittels Additivem Siebdruck.
© Fraunhofer IFAM
Gedruckte Schleifwerkzeuge Metall + Diamant mittels Additivem Siebdruck.
Robotergestützte Großformatdrucke bspw. im SEAM-Verfahren.
© Fraunhofer IWU
Robotergestützte Großformatdrucke bspw. im SEAM-Verfahren.

Prozesskette – Der Teufel liegt im Detail, wir bieten gesamtheitliche Konzepte

Hybride Fertigung

Die Zukunft liegt in der Kombination von additiven und konventionellen/hochskalierbaren Verfahren. 
Durch hybride Fertigung entstehen Bauteile, die das Beste aus beiden Welten vereinen: präzise Grundstrukturen aus der Zerspanung oder dem Guss – ergänzt durch additiv aufgebrachte Funktionsbereiche, Kühlkanäle oder die Möglichkeit zur Reparatur.

Unsere Institute verfügen über ein breites Spektrum an Fertigungstechnologien, auch abseits der Additiven Fertigung, und beraten Sie bei der Auswahl und Integration hybrider Prozessketten. Von der Designphase über die Fertigungsplanung bis zur praktischen Umsetzung begleiten wir Sie mit Simulation, Prozessentwicklung und Validierung.

Nachbearbeitung

Additiv gefertigte Bauteile erfordern oft eine gezielte Nachbearbeitung, um Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität oder Funktionalität sicherzustellen. Wir bieten die komplette Bandbreite an Nachbearbeitungstechnologien – vom spanenden Finish über Wärmebehandlung bis hin zu Oberflächenmodifikation.

Plasmapolieranlage
© Fraunhofer IWU
Plasmapolieranlage

Entbinderung und Sinterung

Bei sinterbasierten Verfahren ist die Entbinderung und Sinterung des Grünteils ein entscheidender Schritt für Endformnähe und Werkstoffqualität. Wie bieten die gesamte Kette von der Verzugssimulation über die Entbinderungsanalytik bis zur Sinterung zum fertigen Bauteil.

Sintersimulation an einem gedruckten Hebelarm.
© Fraunhofer IFAM
Sintersimulation an einem gedruckten Hebelarm.
Infrarotspektroskopie für niedrige Verunreinigungen und energieoptimierte Entbinderung.
© Fraunhofer IFAM
Infrarotspektroskopie für niedrige Verunreinigungen und energieoptimierte Entbinderung.
Kammer- und Rohrofen zur Sinterentwicklung.
© Fraunhofer IFAM
Kammer- und Rohrofen zur Sinterentwicklung.

Beschichtungen und Oberflächenfunktionalisierung

Durch gezielte Beschichtung lassen sich die Eigenschaften additiv gefertigter Bauteile erweitern oder optimieren bspw. um Verschleißschutz oder optische Effekte zu erzeugen. Unsere Expertise umfasst thermische, galvanische und laserbasierte Verfahren ebenso wie funktionale Dünnschichten für Verschleiß-, Korrosions- oder Temperaturbeständigkeit. Die Materialvielfalt die wir Ihnen für die Additive Fertigung bieten, spiegeln wir auch in unseren Beschichtungen – von Leitfähigkeit bis Biokompatibilität und Verschleißschutz können wir Ihnen so praktisch jede Funktion ermöglichen.

Automatisierung und Qualitätssicherung

Auch die Validierung und Qualifizierung für Sie entwickelter Prozessketten sind Bestandteil unseres Leistungsangebotes. Unsere Expertinnen und Experten entwickeln sensorbasierte Monitoring-Systeme, automatisierte Materialflüsse und datengetriebene Qualitätssicherungsmethoden.
Durch die Vernetzung von Maschinen, Prozessen und Prüftechnik schaffen wir die Grundlage für reproduzierbare Qualität und Serienfertigung. Dabei berücksichtigen wir Normen, Zertifizierungsanforderungen und Rückverfolgbarkeit – bis hin zur digitalen Prozessakte.

Bauteileigenschaften – Wissen was drin steckt

Zertifizierte und akkreditierte Prüflabore

Sie benötigen belastbare Daten für Ihr Pulver? Die Fraunhofer-Institute IFAM und IKTS betreiben akkreditierte Prüflabore zur Pulvercharakterisierung, damit Sie genau wissen, womit Sie rechnen können. Weiterhin sind viel andere Prüfungen zur Bauteilqualität wie mechanische Eigenschaften, Thermoanalyse und Verunreinigungsgehalte ebenfalls akkreditiert.

Sonderprüfeinrichtungen

Bei Ihnen geht es heiß her? Das Fraunhofer IFAM prüft mechanische Eigenschaften bis zu 1500 °C.

Spezialisierung auf Ermüdung additiv gefertigter Bauteile

Ihr Bauteil ist insbesondere zyklischen Belastungen ausgesetzt? Die Prüfabteilung des Fraunhofer IWS hat sich u. a. auf das Ermüdungsverhalten additiv gefertigter Bauteile spezialisiert.

Pulverschüttung
© Fraunhofer IFAM
Pulverschüttung
Ermittlung der Ermüdungseigenschaften von additive hergestellten Gitterstrukturen auf einem servo-hydraulischen Universalprüfsystem
© Fraunhofer IWS/ronaldbonss.com
Ermittlung der Ermüdungseigenschaften von additive hergestellten Gitterstrukturen auf einem servo-hydraulischen Universalprüfsystem
Hochtemperaturpruefmaschine
© Fraunhofer IFAM
Hochtemperaturpruefmaschine

Industrialisierung

Unser Leistungsspektrum geht über die Prozessentwicklung hinaus bis in die Auslegung Ihrer Serienproduktion.

Unser Schulungsangebot kombiniert Theorie, Praxis und individuelle Beratung um einen nachhaltigen Kompetenzaufbau für Ihre Fertigung zu ermöglichen. Inhalte reichen von Konstruktionsgrundlagen über Werkstoffkunde bis zur Qualitätssicherung und Zertifizierung. Trainings finden wahlweise in unseren Laboren oder direkt bei Ihnen vor Ort statt.

Digitaler Prozesszwilling im Projekt AMTwin
© Fraunhofer IWU
Digitaler Prozesszwilling im Projekt AMTwin
Integrierter QR-Code für Nachverfolgung und Qualitätssicherung mittel MoldJet.
© Fraunhofer IFAM
Integrierter QR-Code für Nachverfolgung und Qualitätssicherung mittel MoldJet.
Additive Fertigung einer optischen Bank für das neue ATHENA-Weltraumteleskop.
© Fraunhofer IWS
Additive Fertigung einer optischen Bank für das neue ATHENA-Weltraumteleskop.