Fraunhofer ILT demonstriert solides, zukunftsweisendes Portfolio

Fraunhofer-Institute sind Bindeglieder zwischen Forschung und industrieller Anwendung. Das zeigt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT einmal mehr und eindrücklich auf der formnext in Frankfurt am Main. Jedes Exponat erzählt eine Erfolgsgeschichte aus unterschiedlichen Branchen und Anwendungen, mit völlig unterschiedlichen Materialien und Verfahren.

Das neue Kombinationsverfahren Simultaneous Machining and Coating (SMaC) beispielsweise vereint den EHLA-Beschichtungsprozess mit einem simultan ablaufenden subtraktiven Fertigbearbeitungsschritt und steigert die Produktivität enorm. Neben den wirtschaftlichen Vorteilen bietet das SMaC-Verfahren im Vergleich zur konventionellen Prozesskette auch technologische Vorzüge.

Die in dem Beschichtungsvorgang entstehende Prozesswärme führt zu einer Entfestigung des Werkstoffs und damit zu einer einfacheren Zerspanung. Dadurch ist eine werkzeugschonendere und schnellere Herstellung von Korrosions- und Verschleißschutzschichten sowie funktionaler Oberflächen möglich. Insbesondere beim Auftragen andernfalls schwer zerspanbarer, hochfester Beschichtungswerkstoffe bietet die SMaC-Technologie erhebliche Vorteile.

Das EHLA-Verfahren wurde primär für Verschleiß- und Korrosionsschutzanwendungen von rotationssymmetrischen Bauteilen genutzt. In den letzten Jahren hat es in Zusammenarbeit mit verschiedenen Maschinenbauern und Endanwendern eine Weiterentwicklung der Anlagentechnik und Prozessführung für die additive Fertigung gegeben, die als EHLA 3D bezeichnet wird.

»Die hohen erforderlichen Relativgeschwindigkeiten können wahlweise durch hochdynamische Bewegung der Bauteilplattform oder des Bearbeitungskopfes erreicht werden«, erläutert Min-Uh Ko, Gruppenleiter Additive Fertigung und Reparatur LMD. Als Beispielexponat dienen auf der formnext 2023 dünnwandige Aluminium-Bauteile, entstanden aus einer Entwicklungskooperation mit der Ponticon GmbH.

»H2GO – Nationaler Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion« bündelt die Aktivitäten von 19 Fraunhofer-Instituten mit dem Ziel, die CO₂-Emissionen des straßengebundenen Schwerlastverkehrs zu reduzieren. Das Konsortium soll die industrielle Skalierung der Produktion von Brennstoffzellen in Deutschland vorantreiben.

Das Fraunhofer ILT beteiligt sich hier an der Verbesserung von Umformwerkzeugen zur Herstellung von Bipolarplatten. »Für das H2GO-Projekt entwickeln wir eine physische und digitale Prozesskette zur Beschichtung und Reparatur von Umformwerkzeugen mit dem EHLA-Verfahren«, erklärt Fraunhofer ILT Projektleiterin Dora Maischner.

Die AM-Experten präsentieren die aktuellen Forschungsergebnisse anhand eines besonderen Exponats: ein Umformwerkzeug, das mit EHLA beschichtet und anschließend durch Lasermaterialabtrag fertigbearbeitet wurde.