27.10.2022 Aufrufe

DVS_Bericht_383LP

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

2022<br />

<strong>DVS</strong>-BERICHTE<br />

#additivefertigung:<br />

Metall in bestForm<br />

Lösungen, Herausforderungen und Anwendungen<br />

in der metallischen Additiven Fertigung


#additivefertigung:<br />

Metall in bestForm<br />

Lösungen, Herausforderungen und Anwendungen<br />

in der metallischen Additiven Fertigung<br />

Langfassungen der Vorträge der gleichnamigen Tagung<br />

in Essen vom 26.-27. Oktober 2022<br />

Veranstaltung des <strong>DVS</strong> – Deutscher Verband für<br />

Schweißen und verwandte Verfahren e. V., Düsseldorf


Bibliographic information published by the Deutsche Nationalbibliothek<br />

The Deutsche Nationalbibliothek lists this publication in the Deutsche Nationalbibliografie;<br />

detailed bibliographic data are available in the Internet at http://dnb.dnb.de.<br />

<strong>DVS</strong>-<strong>Bericht</strong>e Band 383<br />

ISBN 978-3-96144-202-7 (Print)<br />

ISBN 978-3-96144-203-4 (E-Book)<br />

Alle Rechte, einschließlich Übersetzungsrecht, vorbehalten. Nachdruck und Vervielfältigung dieses Bandes<br />

oder von Teilen desselben nur mit Genehmigung der <strong>DVS</strong> Media GmbH, Düsseldorf.<br />

© <strong>DVS</strong> Media GmbH, Düsseldorf ⋅ 2022<br />

Herstellung: Print Media Group GmbH & Co. KG, Hamm


Vorwort<br />

Liebe Kolleginnen und Kollegen, liebe Teilnehmerinnen und Teilnehmer,<br />

„Wir können auch anders! –<br />

Dies war der zentrale Gedanke bei der Planung und Vorbereitung der <strong>DVS</strong>-Tagung mit begleitender<br />

Ausstellung #additivefertigung: Metall in bestForm – Lösungen, Herausforderungen<br />

und Anwendungen in der metallischen Additiven Fertigung, die am 26. und 27. Oktober 2022<br />

bei der Messe in Essen stattfand.<br />

Und das Ergebnis gibt uns recht. Denn wir haben ein Programm mit rund 25 Fachvorträgen zusammengestellt,<br />

das nicht nur die vielfältigen Vorteile der Additiven Fertigung (Additive Manufacturing,<br />

kurz AM) – nämlich kürzeres Time-to-Market, „On-Demand“-Fertigung mit weniger Lagerhaltung,<br />

mehr Flexibilität und höhere Effizienz – für die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sichtbar<br />

macht. Dieses Programm bietet auch – anders als sonst – konkrete Lösungen, Forschungsergebnisse<br />

und einzelne Business Cases, die exemplarisch zeigen, welche Innovationen dies derzeit<br />

am Markt ermöglichen. Der vorliegende Tagungsband ist der beste Beweis dafür.<br />

Er stellt anhand einzelner Business Cases verschiedene Lösungsansätze für den Werkzeugbau,<br />

den Schienenfahrzeugbau, die Luft- und Raumfahrt sowie für Druckgeräte vor.<br />

Anwendernah wird hier gezeigt, was die Additive Fertigung so lukrativ für die zukünftige Serienproduktion<br />

in der Industrie, aber auch für die Kleinserien- oder die Ersatzteilfertigung macht.<br />

Außerdem werden in diesem Tagungsband einzelne Fachbeiträge zu den vielfältigen Einsatzgebieten<br />

von AM präsentiert – von den sinterbasierten, pulverbettbasierten oder additiven Fertigungsverfahren<br />

zum Auftragschweißen (BJT, DED-Arc, DED-EB, DED-LB und PBF-LB, Abkürzungen<br />

gemäß DIN EN ISO/ASTM 52900) bis hin zum Stand der Technik beim Fügen additiv<br />

hergestellter Bauteile.<br />

Wir freuen uns, Ihnen mit diesem Tagungsband einen Einblick in das vielfältige Programm unserer<br />

Veranstaltung geben zu können. Gleichzeitig hoffen wir, dass die Fachbeiträge darin, die oftmals<br />

aufgrund ihrer Aktualität und Marktrelevanz einzelne Themen nur anreißen können, Ihre<br />

Neugierde wecken und Sie animieren, die nächste Fachtagung #additivefertigung des <strong>DVS</strong> zu<br />

besuchen. Wir freuen uns auf Sie!<br />

Simon Jahn, Rigo Peters, Marvin Keinert<br />

Programmkommission


Inhaltsverzeichnis<br />

Vorwort<br />

Ausblick<br />

Additive Fertigung im <strong>DVS</strong> – Stand und Ausblick ...................................................................... 1<br />

M. Keinert, Düsseldorf<br />

Anwendungen und Business Cases<br />

Grundlagen der sinterbasierten Additiven Fertigung am Beispiel Metal Binder Jetting ............ 19<br />

P. Köhnen, S. Höges, Bonn<br />

Kleine AM-Bauteile waren gestern: Mit L-PBF + LMD neue Dimensionen entstehen lassen .... 26<br />

Christoph Hauck, Georgensgmünd<br />

Additive Fertigung von drucktragenden Komponenten – Herausforderungen und<br />

Möglichkeiten ............................................................................................................................ 30<br />

Stephan Braun, KSB SE & Co. KGaA, Pegnitz<br />

3D-Druck Konzernprojekt der Deutschen Bahn ....................................................................... 37<br />

Helge Schneevogt, DB Systemtechnik GmbH, Berlin<br />

Lichtbogenbasierter 3D-Metalldruck im Werkzeugbau .............................................................. 38<br />

D. Lubosch, Berlin; F. Gemse, Jena; E. Fries, Berlin; O. Penning, Duisburg; E. Danz, Steinbach-Hallenberg<br />

Laserpulverauftragschweißen von Verbundgleitlagern – Vorstellung eines alternativen<br />

Herstellungsverfahrens mit Vergleich zum traditionellen Schleuder- und Standguss ............... 42<br />

F. Kaschke, H. Klahr, R. Peters, Rostock<br />

Präzise Schicht für Schicht – Prozess, Regelung und Anwendungen von koaxialem<br />

Laser DED mit Draht ................................................................................................................. 49<br />

M. Schnick, F. Silze, S. Bibrack, W. Krasovskyy, Klipphausen<br />

AM Aktivitäten und Erfahrungen aus der Raumfahrt<br />

Herstellung von großen Strukturen durch additive Fertigung .................................................... 57<br />

N. Bour, M. Kahnert, H. Ebsen, M. Windisch, M. Ellerbeck, A. Abreu, A. Mayr, Augsburg<br />

Potential der drahtbasierten additiven Fertigung mit dem Elektronenstrahl .............................. 59<br />

B. Baufeld, Gilching


Herausforderungen an Zusatz- und Hilfsstoffe<br />

Bedeutung der Prozessgase bei der additiven Lichtbogenfertigung ......................................... 65<br />

F. Lang, E. Siewert, F. Scotti, L. Schenkl<br />

Möglichkeiten und aktuelle Insights in die Entwicklung von Tailor-Made WAAM<br />

Drahtlegierungen ...................................................................................................................... 66<br />

M. Peruzzi, M. Schmitz-Niederau<br />

Fügen von additiv hergestellten Bauteilen<br />

Kurzbeschreibung EXIST-Projekt Plasma Additive Laboratories .............................................. 68<br />

L. Oster, Aachen<br />

Nanolot – gradierte Nanoverbundwerkstoffe mit funktionsorientierten Eigenschaften zur<br />

Verarbeitung mit additiven Fertigungstechnologien .................................................................. 69<br />

T. Seifert, F. Roscher, K. Höfer, M. Wiemer, K. Hiller, H. Kuhn, Chemnitz<br />

Herstellung moderner metallischer Komponenten durch Kombination von additiver Fertigung<br />

und Schweißen – CORNET-Projekt COAMWELD .................................................................... 81<br />

R. Boywitt, Berlin<br />

Untersuchung zum Elektronenstrahlschweißen additiv gefertigter Ni-Basis-Bauteile ............... 85<br />

J. Raute, R. Marquardt, M. Biegler<br />

M. Rethmeier, Berlin<br />

Schweißnahtintegrität additiv gefertigter Aluminiumkomponenten ............................................ 93<br />

G. Moeini, J. Vogelsang, S. Böhm, T. Niendorf<br />

Bauteilmodifizierung und Werkstoffeigenschaften<br />

Herstellung beanspruchungsgerechter Oberflächen durch Kombination innovativer additiver<br />

und abtragender Fertigungsschritte an hochbelasteten Komponenten ..................................... 99<br />

A. Eissel 1 , K.Treutler 1 , V. Wesling 1 , L. Engelking 2 , D. Schröpfer 2 , T. Kannengießer 2<br />

1<br />

TU Clausthal / Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF), Agricolastraße 2, 38678 Clausthal-<br />

Zellerfeld<br />

2<br />

Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Unter den Eichen 87, 12205 Berlin<br />

Vermeidung des Humping-Effekts beim Lagenaufbau dünner Wände der Aluminium-Legierung<br />

AlSi10Mg im WAAM-Prozess .................................................................................................. 100<br />

B. Schlosser, E. Bethge, S. Jüttner, Magdeburg<br />

Beeinflussung von Mikrostruktur und Eigenschaften beim additiven Lichtbogenschweißen von<br />

Nickelbasis-Superlegierungen ................................................................................................ 112<br />

M. Zinke, Magdeburg, S. Jüttner, Magdeburg; S. Burger, Lüneburg


Erzielung werkstoffspezifischer Eigenschaften beim generativen Schutzgasschweißen<br />

fertigkonturnaher Strukturen aus Duplexstahl ......................................................................... 120<br />

M. Zinke, Magdeburg; B. Wittig, Burg; J. Stützer, Magdeburg<br />

Herstellung von AM-Bauteilen<br />

Koaxiales Laser Lichtbogen Hybridschweißen als additives Verfahren COLLAR<br />

Hybrid AM ............................................................................................................................... 129<br />

M. F. Steiner, P. Meyer, L. Riessner, M. Clemens, S.Olschok, J. Kelbassa, T. Schopphoven, C. L. Haefner, Aachen<br />

Entwicklung einer lichtbogenbasierten, additiven Herstellung endkontur-naher Ti-6Al-4V-<br />

Bauteile mit Draht unter kontrollierter Wärmezu- und -abfuhr ................................................. 135<br />

M. Gierth; J. Reimann; P. Henckell; Nils Michael; J. P. Bergmann, Ilmenau<br />

Additive Herstellung von hochporösen Aluminiumschaumstrukturen mittels Wire and Arc<br />

Additive Manufacturing (WAAM) ............................................................................................. 143<br />

M. Köhler, Magdeburg<br />

Autorenverzeichnis ………………………………………………………………………………... 150


Additive Fertigung im <strong>DVS</strong> – Stand und Ausblick<br />

Marvin Keinert, M.Sc. IWE, <strong>DVS</strong> Media GmbH, Düsseldorf<br />

Der <strong>DVS</strong> – Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e. V. ist ein technisch-wissenschaftlicher<br />

Verband, der sich mit mehr als 120 Jahren Erfahrung umfassend für die rund 250 verschiedenen Verfahren des<br />

Fügens, Trennens und Beschichtens engagiert. Das Herzstück aller <strong>DVS</strong>-Aktivitäten ist die technischwissenschaftliche<br />

Gemeinschaftsarbeit. Sie steht für die anhaltend enge Verknüpfung von Inhalten und Ergebnissen<br />

aus den Bereichen Forschung, Technik und Bildung. Der Fachvortrag bezieht sich auf die additive Fertigung mit<br />

aktuellen Forschungsvorhaben, der Erarbeitung von Regelwerken und bis hin zur Personalqualifizierung. Die<br />

Beteiligungsgesellschaften des <strong>DVS</strong> verarbeiten die Ergebnisse aus dem Verband und präsentieren sie mit ihren<br />

eigenen Schwerpunkten nach außen. Die Hauptgeschäftsstelle des gemeinnützig anerkannten Verbandes ist in<br />

Düsseldorf. Die rund 18.000 Mitglieder werden durch die <strong>DVS</strong>-Landesverbände und <strong>DVS</strong>-Bezirksverbände direkt vor<br />

Ort betreut. Gemeinsam setzen sich alle Mitglieder des Verbandes für eine in jeder Hinsicht zukunftsfähige<br />

Fügetechnik ein.<br />

<strong>DVS</strong> 383 1


2 <strong>DVS</strong> 383


<strong>DVS</strong> 383 3


4 <strong>DVS</strong> 383


<strong>DVS</strong> 383 5


6 <strong>DVS</strong> 383


<strong>DVS</strong> 383 7


8 <strong>DVS</strong> 383


<strong>DVS</strong> 383 9

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!