Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Bewertung und Erhöhung des Potentials von Binder Jetting durch Nutzung kosteneffizienter Stahlpulver für den Einsatz in der Automobilindustrie

Aktuell erlauben vor allem die erzielbaren Aufbauraten etablierter Metall-3D-Druckverfahren wie das Laserstrahlschmelzen im Pulverbett keine wirtschaftliche Serienfertigung hochperformanter additiv gefertigter Metallbauteile in der Automobilindustrie. Wohingegen das sinterbasierte additive Fertigungsverfahren Binder Jetting die Produktivität zu deutlich niedrigeren Kosten signifikant zu erhöhen vermag, stehen momentan nur wenige und vor allem teure Pulverwerkstoffe hierfür zur Verfügung. Diese Kosten nehmen einen Anteil bis zu über 50 % pro Bauteil ein. Im Rahmen des PoBStA-Projektes soll daher die Verarbeitung kostengünstiger Stähle mittels Binder Jetting untersucht werden, um somit strategisch wichtige Materialien für die automobile Serienfertigung zugänglich und wirtschaftlich nutzbar zu machen. Die im Kontext des Projektes identifizierte Legierung wird dazu in drei verschiedenen Herstellungsvarianten bereitgestellt. Im Zuge dessen soll eruiert werden, inwiefern sich auch mit weniger kostenintensiven Herstellvarianten hinreichend gute Material- und Bauteileigenschaften realisieren lassen. Des Weiteren wird die Wirtschaftlichkeit durch eine Aufstellung der Gesamtprozesskosten anhand eines Demonstratorbauteils evaluiert. Mit erfolgreicher Umsetzung des Projektvorhabens sind signifikante Produktivitätssteigerungen bei niedrigeren Materialkosten bzw. Stückkosten in der additiven Fertigung von Metallbauteilen zu erwarten, was den Einsatz dieser Technologie in die Automobilindustrie ebnen wird. Somit ergeben sich einerseits neue Umsatzmöglichkeiten für KMU entlang der automobilen Wertschöpfungskette durch neue Designs in Bezug auf Individualisierung, Funktionsintegration und Leichtbau. Anderseits werden kleinere und mittlere Unternehmen von der zunehmenden Akzeptanz des Binder Jettings in einer der größten deutschen Industriezweige profitieren, deren Tätigkeitsfeld entlang der Binder-Jetting-Prozesskette zu verorten ist, wie z. B. Pulverlieferanten und MIM-Anwender.