Forschungsprojekt Titanbauteile im Weltall fertigen

Durch die Kombination der Verfahren Fused Filament Fabrication (FFF), Gelcasting und Sintern will das Fraunhofer IFAM eine schnelle und kostengünstige Herstellungsmethode für Leichtmetall-Bauteile entwickeln, die direkt im Weltall erfolgen kann.

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Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)

MISSION ADDITIVE

Am Anfang der hybriden Prozesskette soll das additive 3D-Druck-Verfahren Fused Filament Fabrication (FFF) stehen, das sich laut Fraunhofer IFAM in der Raumfahrt bereits bewährt hat. Die hier gefertigten Kunststoffformen will man anschließend im Gelcasting-Prozess kontrolliert mit einer Metallpulversuspension befüllen, um Bauteile abzuformen. Diese sollen abschließend in einem Wärmebehandlungsprozess (Sintern) zu vollwertigen Metallbauteilen verdichtet werden.

Gemeinsam mit dem Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird dafür im Projekt „EasyTitan“ die Gelcasting-Suspension des Leichtmetalls Ti-6Al-4V qualifiziert, inklusive Verarbeitungs- und Handlingskonzept. Darüber hinaus soll ein Simulationstool zur Auslegung von Befüllungsvorgängen erstellt werden. Im Bereich der Wärmebehandlung wird mithilfe dieser Ergebnisse ein Anforderungskatalog zur Erstellung eines Minimal-Ofenkonzepts für den Weltraum entstehen. Außerdem sind begleitende Simulationen geplant, um den Einfluss verschiedener Schwerkraftbedingungen auf den Herstellungsprozess zu untersuchen.

3D-Druck

Studenten testen 3D-Druckverfahren in der Schwerelosigkeit

Diese Fertigungsroute sei auch für terrestrische Anwendungen wie Designstudien, Prototypen und Sonder-, Klein- sowie mittlere Serien denkbar. Das Verfahren vereine laut Fraunhofer IFAM die Vorteile eines geringen Investvolumens mit einer einfachen und schnellen Verarbeitung und erreiche dennoch eine hohe Oberflächenqualität.

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