Metall-Laserstrahlschmelzen für bionische Strukturen im Leichtbau

Metall-Laserstrahlschmelzen für bionische Strukturen im Leichtbau

Die TH Mittelhessen erforscht, welche Möglichkeiten das Metall-Laserstrahlschmelzen bietet, um Erkenntnisse aus der Bionik im Leichtbau einzusetzen.

Beispielhaft wollen die Wissenschaftler einen neuartigen Wastegate-Steller herstellen (siehe Bild oben). Das ist ein Bauteil, das in einem Abgasturbolader den Ladedruck regelt und hohen Belastungen ausgesetzt ist. Der elektrohydraulisch betriebene Wastegate-Steller soll unter anderem leistungsfähiger und leichter sein als der herkömmliche elektromechanische und nur halb so viel Energie verbrauchen. Die Projektpartner erwarten für das neue Produkt Absatzzahlen von einer Million Stück im Jahr 2020 und zwei Millionen im Jahr 2025.

Konventionelle Fertigungsverfahren erlauben oft nicht, Bauteile mit besonderen Formen herzustellen. Diese Restriktionen fallen beim Metall-Laserstrahlschmelzen großenteils weg, weshalb gerade bionische Strukturen mit diesem Verfahren gut darstellbar sind.

Prof. Udo Jung (Mitte) diskutiert mit den Wissenschaftlichen Mitarbeitern Otto Hemmelmann (links) und Björn Geyer den Entwurf eines Bauteils. (Quelle: TH Mittelhessen)

„Additive Fertigungsverfahren für metallische Werkstoffe ermöglichen deshalb eine hohe Gestaltungsfreiheit in der Konstruktion hochbeanspruchter Bauteile. Mit unserem Projekt verfolgen wir das Ziel, Bionik und additive Fertigung für den Leichtbau zu nutzen. Wir werden zwei Prozesse erarbeiten: ein rechnergestütztes Verfahren zur Auffindung von optimalen Strukturen mit Hilfe der Bionik und einen Herstellungsprozess für additiv gefertigte Bauteile mit hoher Oberflächenqualität ohne Nachbearbeitung“
(Prof. Dr. Udo Jung, Projektleiter, Kompetenzzentrum für Automotive, Moblilität und Materialforschung, TH Mittelhessen)

Das Forschungsvorhaben läuft zwei Jahre und hat ein Gesamtvolumen von 420.000 €. Es wird im Rahmen der hessischen „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (Loewe) unterstützt. Partner sind FKM Sintertechnik aus Biedenkopf und der Automobilzulieferer Woco aus Bad Soden-Salmünster. Das Land Hessen fördert das Vorhaben mit gut 300.000 €.


Quelle und weitere Infos: HMI, Factorynet, Verlag Henrich, Springer Professional, TH Mittelhessen

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