MADE3D – Multi-Material Design in 3D Printing

Additive Fertigung (AM) hat das wirtschaftliche Potenzial, konventionelle Fertigungsprozesse zu ergänzen, insbesondere bei der Herstellung von komplexen, multimaterialen (MM) Bauteilen. Um die vollen Vorteile optimierter Leichtbaustrukturen auszuschöpfen, ist es in der Regel erforderlich, mehrere Materialien mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften zu verwenden. Dennoch sind multimateriale Kombinationen aus konventionellen Prozessen, aufgrund Eigenspannungen, Rissen oder unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Materialien nicht auf AM übertragbar. Darüber hinaus sind geometrische Form- und Lagetoleranzen sowie Recyclingstrategien für Pulverabfälle, nachbearbeitete Abfälle und das Bauteil selbst noch nicht definiert. Basierend auf den 3D-Druckverfahren PBF-LB und DED zielt dieses Projekt auf die gleichzeitige Entwicklung von entwurfsfähigen multimaterialen optimierten Legierungen, die Entwicklung von Entwurfskonzepten für multimateriale Strukturen mit spezifischen Simulationen für Lastfälle und Topologieoptimierungen, sowie eine umfassende Prozessanpassung ab. Die Legierungs- und Prozessentwicklung wird durch fortschrittliche integrierte rechnergestützte Materialtechnikansätze unterstützt, die Thermodynamik, Mikrostruktur und Prozesssimulationen durch maschinelles Lernen/aktives Lernen kombinieren und zu kürzeren Materialentwicklungszyklen führen. Durch innovative Konzepte zur Wiederverwertung von multimaterialer Komponenten aus Schütt- und Pulvermaterialien wird die Nachhaltigkeit der multimaterialen additiven Fertigung gefördert. Diese Anpassung wird zu einer erhöhten Prozesszuverlässigkeit und -geschwindigkeit führen und die Verbreitung der MM-Fertigung in AM für die gesamte Industrie ermöglichen. Das Konsortium bringt eine breite Palette internationaler Expertise ein, von der Materialforschung und Digitalisierung bis zur Herstellung multimaterialer Bauteile. Es besteht aus Start-ups, Forschungseinrichtungen und Marktführern in der additiven Fertigung. Industrielle Endanwender decken spezifische Anwendungsfälle in den Bereichen Automobil, Luft- und Raumfahrt sowie Luftfahrt ab.

Gefördert durch: EU HORIZON