Der Fachausschuss „Additive Fertigung“

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Additive Fertigung
Fachausschuss


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In Lagen denken. Additive Fertigung

Die schichtweise Konstruktion von Bauteilen auf der Basis von digitalen 3D-Daten ermöglicht beinahe beliebige geometrische Formen. Die Vorteile liegen dabei auf der Hand. Einerseits kann durch Additive Fertigung viel Material (und damit auch Gewicht) eingespart werden, andererseits ergeben sich für Konstrukteure und Werkstofftechniker völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten. Deshalb hat die Additive Fertigung in den letzten Jahren etwa in der Luft- und Raumfahrtindustrie oder der Energie- und Medizintechnik zunehmend an Bedeutung gewonnen.

Wenn es gelingt, durch Additive Fertigung Ersatzteile in einer mit heutigen Standardverfahren hergestellten Qualität herzustellen, hätte dies für Lagerhaltung, Transport und Kundenservice weitreichende Folgen. Deutschland ist in diesem Bereich schon sehr gut aufgestellt. Trotzdem sind zukünftig noch zahlreiche Probleme zu meistern.

Das richtige Material an die richtige Stelle

Um die hohen Erwartungen an Additive Verfahren zu erfüllen, ist die Bereitstellung und Auswahl geeigneter Werkstoffe mit gewünschter Eigenschaftspallette ein entscheidender Schlüssel für den technischen Durchbruch. Ein besseres wissenschaftlich-technisches Verständnis des Material- und Werkstoffverhaltens und dessen Optimierung über die gesamte Prozesskette hinweg ist dabei unabdingbar, um „das richtige Material an die richtige Stelle zu bringen“. Gerade auf dem Gebiet des „Multi-Material-Design“ besteht ein dringender Forschungsbedarf. Der effektive Erkenntnistransfer in die industrielle Praxis muss in den nächsten Jahren ein weiterer Schwerpunkt sein. Um die gesamte Prozesskette mit einbeziehen zu können, sind Aspekte der Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, der Chemie, des Anlagenbaus und der Ingenieurwissenschaften zu berücksichtigen.

Um die international gute Position Deutschlands beizubehalten und auszubauen, sind in Zukunft verstärkte Forschungsanstrengungen wichtig, unter anderem auch zur prozessbegleitenden Qualitätssicherung, Materialeffizienz und funktionsangepassten Werkstoffeinsatz sowie zur werkstoffgerechten Konstruktion und Auslegung neuer, additiv hergestellter Strukturen (Gitterstrukturen, Multi-Material-Strukturen o.ä.). Hierzu bedarf es abgestimmter F&E-Programme, bei denen sowohl die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) als auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) involviert werden sollten.