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Im Rahmen des Projekts „Simsalabim“ entwickeln das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden, die Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden sowie das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) eine durchgängige Prozesskette für den sinterbasierten 3D-Druck von Nickel-Superlegierungen. Das Projekt zielt darauf ab, alle Schritte von der Bauteilgestaltung und Simulation des Sinterprozesses bis hin zur Validierung an realen Bauteilen zu integrieren. Dabei werden Anforderungen und Rückmeldungen aus der Industrie eng eingebunden.
Sinterbasierte additive Verfahren gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie Herausforderungen lösen, die mit laserbasierten Prozessen verbunden sind. Während Laserprozesse technologisch ausgereift sind, stoßen sie bei schwer schweißbaren Materialien und komplexen Geometrien an Grenzen. Sinterverfahren vermeiden eine vollständige Schmelze des Metallpulvers, wodurch thermische Spannungen und Rissbildungen reduziert werden. Dies macht sie besonders attraktiv für die Verarbeitung hochfester, temperaturbeständiger Nickellegierungen, die in der Energietechnik, im Transportwesen und in der Wasserstoffindustrie eingesetzt werden.
Trotz ihrer Vorteile hinken sinterbasierte Verfahren in Bezug auf Materialeigenschaften und Genauigkeit hinterher. Um dies zu verbessern, arbeitet das Projekt an digitalen Simulationen, die das Sinterschrumpfen vorhersagen und Materialeigenschaften präzise einstellen. Ziel ist es, durch eine optimierte Prozesskette den Technologiereifegrad 5 (TRL 5) zu erreichen und die Entwicklung neuer Materialien um ein Vielfaches zu beschleunigen.
Langfristig soll das Projekt als Grundlage für ein regionales Netzwerk dienen, das die industrielle Nutzung dieser Technologie vorantreibt. Interessierte Unternehmen sind zu einem ersten Treffen am 27. und 28. November 2024 eingeladen, um spezifische Anforderungen und Anwendungen einzubringen. Die Ergebnisse könnten zukünftig auch auf andere Materialien wie Werkzeugstähle und Kobaltlegierungen ausgeweitet werden.
Mit den beteiligten Forschungseinrichtungen steht ein starker Partnerverbund zur Verfügung, um den sinterbasierten 3D-Druck zu einer wettbewerbsfähigen Lösung für die Industrie weiterzuentwickeln.
