Additive Herstellung mittels DED Verfahren von Aluminium-Strukturen
Das Hauptziel von DEDAluS besteht darin, durch den Einsatz neuer Ansätze zum Werkstoffdesign unter Berücksichtigung der spezifischen Charakteristika eine Aluminiumlegierung für das Wire-Arc Additive Manufacturing (WAAM) zu entwickeln. Zunächst werden vielversprechende Legierungssysteme und Strategien für die Weiterentwicklung untersucht. Auf dieser Grundlage wird eine experimentelle Entwicklung einer Aluminiumlegierung für das Wire-Arc AM durchgeführt. Die neue Legierung wird mithilfe von Werkstoffcharakterisierung und der Herstellung von Funktionsmustern validiert. Gleichzeitig wird ihre Wirtschaftlichkeit und ihre potenziellen Geschäftsanwendungen untersucht.
Das Projekt ist in vier Hauptziele unterteilt:
- Identifizierung vielversprechender Legierungssysteme und Weiterentwicklungsstrategien.
- Experimentelle Legierungsentwicklung von Aluminiumdrähten für das DED-AM-Verfahren.
- Prozessadaption und Validierung der Werkstoffeigenschaften anhand von Funktionsmustern.
- Untersuchung des wirtschaftlichen Potenzials der neuen Legierung.
Durch thermodynamische Simulationen wurden vielversprechende Legierungssysteme und Weiterentwicklungsstrategien identifiziert. Anschließend erfolgte die experimentelle Entwicklung von Aluminiumdrähten, die speziell für das DED-AM-Verfahren optimiert wurden. Die Verarbeitbarkeit der Legierung wurde anhand von Funktionsmustern, wie einer Autofelge und einer Crash-Box, validiert. Zudem wurde eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Prozesses durchgeführt. Das Projekt zeigt das Potenzial neuartiger Legierungsdrähte, die spezifisch für den WAAM-Prozess entwickelt wurden.
Im Projekt wurden durch umfangreiche theoretische und experimentelle Arbeiten vielversprechende Legierungssysteme für den WAAM-Prozess identifiziert (Ziel 1). Anschließend wurden Legierungsdrähte hergestellt und Tests durchgeführt, um die Charakterisierung der WAAM-gedruckten Proben durchzuführen (Ziel 2). Durch Prozessstudien konnte die Komplexität der Strukturen erhöht werden, wodurch zwei komplexe Funktionsmuster gefertigt und charakterisiert wurden (Ziel 3). Zudem wurde das wirtschaftliche Potenzial des Projekts untersucht und positiv bewertet (Ziel 4).
