Additive Fertigungsprozessketten für Zahnräder

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.01.2019 bis 31.12.2020
Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren, Getriebetechnik
Fördergeber:
Forschungsvereinigung Antriebstechnik FVA, Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen AiF
Status:
Laufend

Kontakt

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+49 241 80 25371

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Ausgangssituation

Additive Fertigungsketten bieten Flexibilität bei der geometrischen Bauteilgestaltung, geringe Rüstzeiten auch bei kleinen Losgrößen und geringe Werkzeugkosten. In den vergangenen sieben Jahren konnte die Produktivität des Verfahrens um das 14-fache gesteigert werden. Durch die wachsende Anzahl an qualifizierten Werkstoffen für den Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) Prozess, kommt dieses Verfahren in einer Vielzahl von Branchen zum Einsatz. Bisherige Wachstumsmärkte für diese Technologie sind insbesondere die Luft- und Raumfahrttechnik, Medizintechnik, der Turbomaschinenbau und der Werkzeugbau.

Forschungsziel

Im FVA-Forschungsvorhaben 759 I „Studie 3D-Druck“ wurde die Verarbeitbarkeit des Werkstoffes 16MnCr5 gezeigt und mittels Laser Powder Bed Fusion Prüfritzel hergestellt und in Stichversuchen hinsichtlich der Zahnfuß- und Grübchentragfähigkeit untersucht. Dabei wurden insbesondere Potenziale zur Optimierung der Zahnfußtragfähigkeit und Wirtschaftlichkeit von L-PBF-Zahnrädern offengelegt, die durch eine tiefgreifende Parameterstudie erreicht werden könnten. Aus diesem Grund stellt die Korrelation zwischen Pulvereigenschaften, Prozessparametern und den resultierenden Bauteileigenschaften das wesentliche Forschungsziel des Projekts dar. Durch die Optimierung der L-PBF-Prozessparameter sowie der Zahnfußgeometrie und -rauheit wird das Potenzial zur Tragfähigkeitssteigerung L-PBF-gefertigter Zahnräder erforscht und somit die industrielle Anwendbarkeit der additiven Zahnradfertigung verbessert.