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21. Januar 2025

Neues FQS-Forschungsprojekt gestartet: Qualitätssicherung bei zweistufigen additiven Fertigungsverfahren

Im Rahmen des über die FQS – Forschungsgemeinschaft Qualität geförderten Forschungsprojekts QualiJet soll in einem Zeitraum von zwei Jahren ein neuartiger, automatischer Prozess entwickelt werden, der Grünteile aus zweistufigen additiven Fertigungsverfahren intelligent aus dem Pulverbett entfernt. Wissenschaftler:innen des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen und des IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover wollen dazu einen Greifer entwerfen, der mittels Künstlicher Intelligenz lernt auf die individuellen Eigenschaften der zerbrechlichen Grünteile einzugehen.

Technologien der additiven Fertigung ermöglichen die Produktion komplexer Geometrien ohne zusätzliche Werkzeuge oder Formen. Die Fertigungsprozesse verlaufen weitestgehend automatisiert, nur einzelne Schritte zur Vorbereitung, Entnahme und Nachbehandlung der Bauteile müssen manuell erfolgen. In Bezug auf den 3D-Druck mit Metall sind sinterbasierte Verfahren wie das Metal Binder Jetting besonders interessant für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Sie ermöglichen eine kostengünstige Produktion von Einzelteilen sowie Kleinserien und erlauben eine hohe Gestaltungsfreiheit. Bei diesen Fertigungsverfahren erfolgt der Herstellungsprozess in zwei Stufen: Im Rahmen des Druckprozesses wird das Objekt in einem 3D-Drucker aus feinen Pulvermaterialien schichtweise aufgebaut und durch ein Bindemittel oder durch Schmelzen zusammengehalten. In der zweiten Stufe, dem sogenannten „Sintern“, wird das entstandene Grünteil in einem Ofen erhitzt, sodass die Pulverpartikel miteinander verschmelzen und ein festes Objekt entsteht. Zur Vorbereitung auf das Sintern muss nach dem Druckprozess überschüssiges Pulver um das Objekt herum entfernt werden. Die Entpulverung ist ein manuell sehr aufwendiger Prozess, in dem die Grünteile leicht beschädigt werden können. Das Forschungsprojekt QualiJet soll die Prozessstabilität der automatisierten Entpulverung nachweisen. Dadurch soll das Vertrauen in die Technologie erhöht und der Einstieg in die Nutzung von zweistufigen additiven Fertigungsverfahren, insbesondere für KMU, erleichtert werden.

Im Dezember 2024 fand die erste Sitzung des Projektbegleitenden Ausschusses statt. 14 Unternehmen, darunter sieben kleine und mittlere Unternehmen, begleiten die Forschungsarbeiten als Industriepartner. Die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie stellt sicher, dass die Forschungsarbeiten an die Bedürfnisse der Unternehmen angepasst sind.

Über das Forschungsprojekt:

Das Projekt wird im Rahmen des Programms “Industrielle Gemeinschaftsforschung” durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Weitere Informationen zum Projekt und zu Beteiligungsmöglichkeiten können über die Geschäftsstelle der FQS bezogen werden. Eine Mitarbeit im Projekt ist auch nach Laufzeitbeginn noch möglich.

FQS – Forschungsgemeinschaft Qualität e. V.
August-Schanz-Straße 21A
60433 Frankfurt am Main
infofqs@dgq.de

Eine Vorstellung des FQS-Forschungspartners IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover finden Sie in der FQS-Videoreihe.

Über die FQS

Die FQS – Forschungsgemeinschaft Qualität e. V. (FQS) unterstützt seit 1989 die anwendungsorientierte Forschung rund um das Thema Qualität in Deutschland. Sie versteht sich selbst als Forschungsbereich der Deutschen Gesellschaft für Qualität e. V. (DGQ) und wird von ihr getragen. Die FQS fördert innovative Forschungsideen über das Instrument der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) und des Forschungsnetzwerks CORNET des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Ziele der Förderung sind möglichst anwendungsnahe Forschungsideen, die einen unmittelbaren Nutzen für die Wirtschaft, insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), erbringen.
www.fqs.de

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung und zu aktuellen Forschungsergebnissen ermöglicht. In der IGF bestimmen Unternehmen beziehungsweise Verbände, Forschungsvereinigungen und Forschungseinrichtungen gemeinsam den Forschungsbedarf und die Forschungsthemen ihrer Branche. Die Begleitung der Forschungsprojekte durch die Unternehmen garantiert die Praxisnähe der Forschungsprojekte. Die Ergebnisse der IGF-Projekte sind öffentlich und stehen allen interessierten Unternehmen zu gleichen Bedingungen zur Verfügung. So stärkt die IGF die Wettbewerbsfähigkeit des Mittelstands in Deutschland und trägt damit maßgeblich zu Deutschlands Innovationssouveränität bei.
www.igf-foerderung.de

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