Verbundprojekt: Additive Multimaterialfertigung in 3D durch Lichtbogen und Draht; Teilvorhaben: Entwicklung von CAD/CAM Algorithmen für Additive Multimaterialfertigung in 3D

Die pulvergestützte additive Fertigung ist bereits in der Industrie etabliert. Doch trotz der Etablierung weist die Technologie noch immer Lücken auf: zwar sind Systeme zur pulvergestützten additiven Fertigung in der Lage funktional gradierte Werkstoffe (im Englischen Functionally Graded Materials, FGM) zu verarbeiten, jedoch bleibt die Verarbeitung ineffizient und die lokale Materialzusammenstellung kaum kontrollierbar. Ziel dieses Projektes ist es daher, mit dem neuen Ansatz "Additive Multimaterialfertigung in 3D durch Lichtbogen und Draht (MAMM-WAAM)" große Metallobjekte aus FGM herzustellen. Die hierzu entwickelte Hardware wird aus einer Roboterzelle bestehen, die mit zwei Mehrdraht-Plasmaschweißbrennern ausgestattet ist. Die beiden 6-Achsigen Roboterarmen sind wiederrum auf gebogenen Schienen montiert. Das System wird somit in der Lage sein, große Metallobjekte bis zu einer Größe von 2mx2mx1m herzustellen. Außerdem wird eine Computer-aided Process Planning (CAPP) Software entwickelt werden, um das entwickelte Produktionssystem effizient zu steuern. Zudem werden neue Algorithmen zur (1) Repräsentation von FGM in CAD-Modellen, (2) Herstellungsstrategien, (3) volumetrischer Simulationen und der Kollisionsprüfung für die CAPP-Software entwickelt. Die Funktionalität und Relevanz des Systems für industrielle Praxis wird durch die Einbeziehung industrieller Fallbeispiele sichergestellt werden.