Multimateriale additive Fertigung

Im Rahmen der Förderlinie Exzellenzuniversität und KIT Future Fields wird am wbk – Institut für Produktionstechnik das Projekt Prozess- und Materialhybridisierung zur additiven In-situ-Fertigung multifunktionaler Polymer-Metall-Strukturbauteile (Hybrid²-PaM) bearbeitet. Ziel des Projekts ist eine Materialhybridisierung von Polymeren und Metallen durch die Entwicklung eines neuen hybriden additiven Fertigungsverfahrens.

Die direkte Gestalterzeugung beider Materialsysteme ist dabei die zentrale Herausforderung des Forschungsvorhabens. Aktuell ist es, auf Grund der unterschiedlichen Materialeigenschaften, noch nicht möglich, Polymer und Metall additiv in einer Anlage mit allen Freiheitsgraden zu fertigen. Zur ganzheitlichen Betrachtung dieser Herausforderung arbeiten mehrere Institute des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) im Rahmen dieses Projektes zusammen. Dazu zählen das Institut für angewandte Materialien (IAM-WK) und das Institut für Fahrzeugsystemechnik (FAST).

Ziel des wbk ist es, Anlagen und Prozessstrategien zu untersuchen, um den hybriden Prozess zu ermöglichen. Hierzu werden an den bereits vorhandenen additiven Anlagen Prozessstrategien entwickelt, mit dem Ziel einer erfolgreichen Hybridisierung von Metall und Polymer. Dabei konnte gemeinsam mit dem IAM-WK eine erste Machbarkeit des Aufbaus von metallischen Strukturen auf Kunststoffstrukturen nachgewiesen werden. Parallel wurde die Konzeption und Konstruktion einer Versuchsanlage durchgeführt, die aktuell aufgebaut wird. Nach der Inbetriebnahme sollen erste prototypische Bauteile aus Metall und Polymer gefertigt werden.