Forum Fraunhofer Kompetenzfeld Additive Fertigung

DIENSTAG, 22. Juni 2021

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09:00 - 09:05

Begrüßung aus dem Rapid.Tech 3D Live-Studio

Michael Kynast, Michael Eichmann und Prof. Gerd Witt | Messe Erfurt GmbH, Stratasys GmbH, Universität Duisburg-Essen

Michael Kynast, Geschäftsführer der Messe Erfurt GmbH
Michael Eichmann, Stratasys GmbH, Fachbeiratsvorsitzender Rapid.Tech 3D
Prof. Gerd Witt, Universität Duisburg-Essen, Lehrstuhl Fertigungstechnik, Fachbeiratsvorsitzender Rapid.Tech 3D

09:05 - 09:15

Begrüßung aus dem Rapid.Tech 3D Live-Studio

Wolfgang Tiefensee | Thüringer Minister für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft
09:15 - 09:45

- Vorstellung des aktuellen Status der Additiven Fertigung bei Daimler Buses
- Präsentation von umgesetzten und bereits verbauten 3D - Druckteilen in unseren Fahrzeugen
- Veränderung der aktuellen Supply Chain durch 3D-Druck
- AM Big Picture Daimler Buses

Ralf Anderhofstadt und Janis Kretz | Daimler Truck AG / EvoBus GmbH - Daimler Buses

Ralf Anderhofstadt und Janis Kretz

Ralf Anderhofstadt:
Ich bin aktuell Leiter unseres Center of Competence 3D-Printing Daimler Buses und zugleich Projektleiter unseres crossfunktionalen 3D-Druck-Projekts innerhalb der Daimler Truck AG. Parallel hierzu bin ich Mitglied im VDI Gremium FA105.5 Rechtliche Aspekte der additiven Fertigungsverfahren sowie Dozent und Trainer für additive Fertigungsverfahren. Zuvor war ich über 10 Jahre in diversen Einkaufstätigkeiten innerhalb Daimler Buses tätig.

Janis Kretz:
Juli 2019 - heute: Digital Supply Chain Manager Center of Competence 3D-Printing - Daimler Buses
März 2018 - Juli 2019: IT Solution Architect, EvoBus

09:45 - 09:50
Gruß aus dem Rapid.Tech 3D Live-Studio
09:50 - 10:00
Pause & Chat Roulette
10:00 - 10:30

Beim nachhaltigen Design von Strukturkomponenten müssen verschiedene Kriterien für die Bauteilfunktion, die Produktion und den kompletten Lebenszyklus abgewogen werden. Für SLM sind die Wechselwirkung der Bauteilgeometrie mit der optimalen Baurichtung und dem daraus resultierenden Bedarf an Stützstrukturen besonders wichtig hinsichtlich eingesetzter Ressourcen und Abfall bei der Produktion. Es wird ein auf Topologieoptimierung basierender Ansatz präsentiert, der nachhaltigere Lösungen für die Bauteilgeometrie und Baurichtung aufzeigt.

Klaus Hoschke | Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI

Klaus Hoschke
2012 - Abschluss B.Sc. Luft- und Raumfahrttechnik an der TU München
2013 - ERASMUS an der Linköping Universität, Schweden
2014 - Abschluss M.Sc. / Dipl.-Ing. (TUM) Maschinenwesen an der TU München
Seit 01/15 - Wissenschaftlicher Mitarbeiter Gruppe "Lasertechnologie" - Fraunhofer Ernst-Mach-Institut für Kurzzeitdynamik, EMI
Seit 01/17 - Gruppenleiter "Additive Design & Manufacturing" am Fraunhofer EMI

10:30 - 11:00

Moderne additive Fertigungsverfahren erlauben eine extreme Komplexität in Bezug auf die Geometrie der gebauten Bauteile. Aufgrund der Kosten und der Leistungsfähigkeit des Verfahrens eignet sich das Binder-Jetting-Verfahren, um diese Möglichkeiten auf die Losgrößen von Serienbauteilen zu erweitern. Die Kombination mit konventionellen Verfahren ist wirtschaftlich attraktiv, und die produzierten Teile können leicht qualifiziert werden. Größere Serien sind aufgrund des hohen Anteils an manuellen Arbeiten nach dem Druck derzeit eher selten. Dieser Artikel zeigt die Gründe dafür auf und stellt eine Prozessmethode vor, die den manuellen Arbeitsaufwand deutlich reduzieren kann. Werden die Teile in der vorgeschlagenen Weise bearbeitet, kann ohne zusätzliches Engineering eine Vollautomatisierung zur Reinigung der Bauteile erreicht werden. Anhand von Beispielen wird gezeigt, wie diese Methode an verschiedene Produktionsszenarien angepasst werden kann.

Dr. Daniel Günther | Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV

Ausbildung/Studium
1999 bis 2005    Studium des Maschinenbaus mit Fachrichtung Mechatronik und Mikrotechnik

Beruflicher Werdegang
2005 bis 2007    Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Mikrotechnik und Medizingerätetechnik der TU- München (Promotion)
2007 bis 2017    Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung bei der voxeljet AG

Derzeitige Tätigkeit:
Fraunhofer IGCV, Abteilungsleiter Formstoffe und Formverfahren

11:00 - 11:30

Additiv gefertigte und anschließend funktionalisierte keramische Bauteile bilden die Basis für verschiedene technische Prozesse, die durch die Kombination von Heiz- und Kühlsystemen in einem Bauteil signifikant beschleunigt werden können.
Gegenüber bisherigen Technologien, mit denen aktiv gekühlte Substrate hergestellt werden, bieten additive Fertigungstechnologien wesentlich größere geometrische Freiheitsgrade bei der Integration der Kühlsystemstrukturen in einen keramischen Monolithen. Dadurch können zum einen die fluidischen Strukturen und Anschlüsse volumenintegriert direkt realisiert werden.  Zum anderen besteht die Möglichkeit, die äußere Geometrie so auszuführen, dass eine nachträgliche Funktionalisierung unter Verwendung hochproduktiver und industriell eingeführter Fertigungstechnologien, wie z. B. dem Siebdruck von Dickschichtpasten möglich ist.
Im Vortrag wird das Potential der Verfahrenskombination aus der Additiven Fertigung keramischer Substrate (CerAMfacturing) und der anschließenden Funktionalisierung dieser anhand von jeweils einem Beispiel aus der Medizin- sowie Verfahrenstechnik präsentiert. 

Uwe Scheithauer | Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

 - Born in 1980 in Dresden, Germany
- study of mechanical engineering at TU Dresden
- since 2005 scientific researcher at Fraunhofer IKTS in Dresden
- since 2013 responsible for three different suspension-based AM technologies for ceramic and
metal-ceramic components
- since 2018 responsible for AM strategy of Fraunhofer IKTS Dresden
- since 2021 Team Leader Additive Manufacturing

11:30 - 12:00

 Die additive Verarbeitung von Kupfer war lange Zeit eine Herausforderung.  Aufgrund der hohen Wärmeleitung und starken Reflektivität im Infrarot-Bereich waren Laser-basierte additive Fertigungsverfahren, wie das Laser Powder Bed Fusion (LPBF), für die Verarbeitung von Kupfer ungeeignet. Durch den Einsatz eines grünen Lasers wird die Absorption der Laserenergie deutlich gesteigert. Aber auch das Verfahren Binder Jetting, zeigte jüngst gute Erfolge in der Verarbeitung von Kupfer und erzielte Dichte von über 95 %.
Kupfer, als das wohl meist eingesetzte Material für effizienten Energietransport, wird durch die möglichen Vorteile der additiven Fertigung zu verbesserten und neuen Anwendungen führen.

Lukas Stepien | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Lukas Stepien, holds a diploma in surface and nanotechnology from the University of Applied Science Südwestfalen and a master degree in polymer science from the Technical University Dortmund.
He is with Fraunhofer since 2012 working in the field of material development for printed electronics. Since 2016 he is the manager of the group Printing and since 2020 the group manager of Powderbed Technologies and Printing at Fraunhofer IWS.
His current research interest are the material development of reactive materials, printed electronics, and materials for additive manufacturing, e.g. Binder Jetting, Laser Powder Bed Fusion and Fused Filament Fabrication.     

12:00 - 12:30

Durch Laser-Strahlschmelzen im Pulverbett (PBF-LB/M) hergestellte Bauteile sind besonders interessant für Anwendungen, die hohe Qualitätsstandards erfordern und in geringer Stückzahl benötigt werden. Es gibt mehrere Strategien zur Qualitätssicherung. Die schnellste und kostengünstigste ist die Analyse der erfassten Daten während des Fertigungsprozesses. Von den Maschinenherstellern werden daher ProzessÜberwachungssysteme angeboten. Neben den aktuellen Möglichkeiten und Grenzen der Systeme zur Qualitätssicherung soll insbesondere der Stand der Wissenschaft beleuchtet werden. Es werden einige relevante Veröffentlichungen zur Bauteil-Fehlererkennung mit neuronalen Netzen vorgestellt und die eigenen Forschungsarbeiten auf dem Gebiet präsentiert.

Martin Jaretzki | Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Berufserfahrung
- Seit Dezember 2016 - Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Wissenschaftlicher Mitarbeiter - Generative Verfahren
- 2012/13 - MTU Friedrichshafen GmbH, Modellbaukonstrukteur
- 2008 - Modellbau Ingo Leistner GmbH, Produktionsmodellbauer
- 2006 - Modellbau Schönheide GmbH, Produktionsmodellbauer
- 2013/16 – Studium an der Technischen Universität Dresden, Maschinenbau
- 2008/12 – Studium an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, Maschinenbau
- 2002/6 – Berufsausbildung, Produktionsmodellbauer

12:30 - 13:00

Die ökologische Betrachtung Additiver Fertigungsverfahren (AM) sowie der gefertigten Bauteile erfährt aktuell steigendes Interesse. Die Gruppe der Additiven Fertigungsverfahren bietet gegenüber konventionellen Verfahren die Möglichkeit, Bauteile ressourcenschonend (z.B. durch den Wegfall von Formwerkzeugen) und belastungsgerecht (z.B. durch Topologieoptimierung) zu fertigen. Das derzeit industriell meist angewandte additive Verfahren ist das Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Aus diesem Grund wurden für das LPBF in den letzten Jahren verschiedene Modelle zur Bewertung der Nachhaltigkeit entwickelt, die den Prozess, die Prozesskette und die Bauteilanwendung unterschiedlich stark beleuchten. Diese Modelle werden vorgestellt und weitere noch zu erforschende Herausforderungen auf dem Gebiet identifiziert.

Christian Weiß | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

2011 – 2017    B.Sc. und M.Sc. an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg in Maschinenbau
- Vertiefung in Lasertechnologie
- Abschlussarbeit unter anderem beim Bayerischen Laserzentrum (BLZ)
Seit 2017    Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) in Aachen
- Gruppe Laser Powder Bed Fusion

13:00 - 15:45
Live-Stream: Forum "AM Wissenschaft"
15:45 - 16:00
Kaffeepause und Chat Roulette
16:00 - 16:45

Panel Discussion "AM und Nachhaltigkeit"

Moderation: Bernhard Langefeld / Roland Berger

Volker Hammes, Managing Director at BASF New Business GmbH

Dr. Jakob Fischer, Teamleader Application and Process, Heraeus Additive Manufacturing GmbH

Stefan Ritt, Geschäftsführer, EMEA, SPEE3D GmbH

16:45 - 17:00
Verabschiedung aus dem Rapid.Tech 3D Live-Studio & Übergabe zur digitalen Preisverleihung der 3DPC
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