News | Fraunhofer IFAM Dresden

Beim 3D-Druck von Metallen gilt oft „Big is beautiful“. Mit den neuen Verfahren der Stereolithographie von Metallen und des 3D-Siebdrucks verfolgt das Fraunhofer IFAM dagegen das Motto „klein und fein“. Mit Strukturgrößen von einem Zehntel Millimeter können Anwendungen in der Mikrotechnik erreicht werden, die mit klassischen Laserverfahren unmöglich sind – sei es Antennen für neue Mobilfunkstandards, Mikrowärmetauscher für die Elektronik oder filigrane Schmuckbauteile.

Was können die verschiedenen Technologien zur Raumluftreinigung tatsächlich leisten? Das beleuchten Forschende aus insgesamt 15 Fraunhofer-Instituten und Einrichtungen unter der Federführung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP im Fraunhofer-Projekt AVATOR, kurz für »Anti-Virus-Aerosol: Testing, Operation, Reduction«. Sie untersuchen und optimieren dabei neue Reinigungstechnologien, die bisher noch nicht auf dem Markt sind. Mit dem „Virusgrill“ beispielsweise erhitzen Forschende die Luft auf über 90 Grad Celsius und machen Viren unschädlich und inaktiv.

Am Fraunhofer IFAM Dresden startete ein Projekt zur effizienten Herstellung von Elektroblechen für Elektroantriebe. Unter Koordination der Firma Siemens wird im Projekt »EffiBlech« gemeinsam mit weiteren Partnern aus Forschung und Industrie eine komplette Prozesskette mit Produktions- und Prüfverfahren entwickelt, um dünne Elektrobleche über eine effiziente drucktechnische Route herzustellen. Das Fraunhofer IFAM Dresden bringt im Projekt sein Know-how zu pulvermetallurgischen Fertigungsverfahren wie dem metallischen Siebdruckprozess ein.

Das Fraunhofer IFAM Dresden entwickelte einen neuartigen Versuchsstand zur dynamischen Charakterisierung von thermoelektrischen Modulen. Die direkte Umwandlung von Wärme in elektrische Energie steht schon länger im Fokus der Wissenschaft. Um industrielle Abwärme sinnvoll zu nutzen und die Energieeffizienz zu verbessern, benötigt es spezifische thermoelektrische Module zur direkten Umwandlung von Wärme in Strom. Bei der Entwicklung der Module ist die Charakterisierung unter anwendungsnahen Bedingungen notwendig. Dies forderte die Forschung bislang heraus.

Das wärmetechnische Labor am Fraunhofer IFAM in Dresden bietet nach Modernisierungen nun ein deutlich breiteres Portfolio an Messtechniken. Mithilfe der Erweiterungen stehen den Forschenden und ihren Kunden nun weitere Messmöglichkeiten zur Verfügung, um neue Erkenntnisse im Bereich des thermischen Managements zu gewinnen. Dabei handelt es sich um einen neuen thermoelektrischen Versuchsstand zur Modulcharakterisierung, einen Versuchsstand zur Evaluierung von Heizflächen beim Behältersieden und ein Dreischichtkalorimeter zur Charakterisierung von Phasenwechselmaterialien.

Am Fraunhofer IFAM Dresden startete das Projekt “Innovative sinterable nickel-based superalloy paste for the additive manufacturing of functional metallic components with the new MoldJet® process“. Gemeinsam mit der Industrie arbeitet das Institut an der Entwicklung einer neuen Paste mit einer hochwarmfesten Legierung für das MoldJet®-Verfahren. Die Partner konzentrieren sich auf eine Nickelbasislegierung mit dem Ziel, diesen komplexen Werkstoff für neue Designansätze zu etablieren, die sich bisher nicht realisieren ließen.

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat eine neue Anlage zum sogenannten Lithography-based Metal Manufacturing, kurz LMM, in Betrieb genommen und erweitert damit seine umfangreiche Expertise im Bereich der additiven Fertigung um einen innovativen Ansatz. Das Fraunhofer IFAM Dresden ist damit einer der ersten Anwender von LMM in der angewandten Forschung und Entwicklung weltweit. Das Institut wird in einer strategischen Partnerschaft mit dem Anlagenhersteller Incus das Verfahren stetig weiterentwickeln.

Das Fraunhofer IFAM Dresden arbeitet stets an der Optimierung seiner Prozesse. Bei Verfahren, in denen endkonturnahe Bauteile gefertigt werden, werden der hohe Energieaufwand adressiert und Lösungen zur Reduktion des Energieverbrauchs gefunden. So müssen in binderbasierten additiven Fertigungsverfahren organische Binder durch thermische Behandlung wieder aus dem Bauteil gelöst werden – ein energieintensiver Vorgang. Dem Fraunhofer IFAM ist es gelungen, diese Entbinderungsprozesse auf den Punkt zu regeln und damit deutlich Energie einzusparen.

Das Fraunhofer IFAM Dresden erweitert seine Expertise in der sinterbasierten additiven Fertigung mit dem innovativen MoldJet® -Verfahren. Als erster europäischer Anwender des Systems, das Tritone Technologies auf den Markt brachte, setzt das Institut neue Impulse in der additiven Fertigung. Die MoldJet® -Technologie verbindet zwei Fertigungsverfahren. Eine organische Form wird schichtweise mit dem Inkjet-Verfahren als Negativ des gewünschten Teils aufgebaut. Die verbleibenden Öffnungen werden im Slot-Die-Verfahren mit einer wasserbasierten Paste gefüllt.

Mit dem Projekt „EasyTitan“ hat das Fraunhofer IFAM in Dresden ein Projekt zur schnellen und prozesssicheren Herstellung von leichtmetallischen Bauteilen in der Raumfahrt gestartet. Gemeinsam mit dem Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) sollen Filament-basierte Metalldruckverfahren unter reduzierten Schwerkraftbedingungen optimiert werden. Ziel ist die Entwicklung additiver Fertigungsverfahren für die Anwendung im Weltall.