Ziel

  Wissenschaftliche Zielstellung zur Erzeugung hochpräziser Bauteile aus schmelzebasierten Fertigungsprozessen. Wissenschaftliche Zielstellung zur Erzeugung hochpräziser Bauteile aus schmelzebasierten Fertigungsprozessen.

Höchste Präzision in der Fertigung in möglichst einfachen Prozessketten und wenigen Prozessschritten ist eine der Hauptforderungen der produzierenden Unternehmen, um zu wettbewerbsfähigen Kosten eine stabile und nachhaltige Produktion in Hochlohnländern wie Deutschland erhalten und ausbauen zu können.

Der geplante Sonderforschungsbereich widmet sich dieser Themenstellung mit dem Ziel, für schmelzebasierte Fertigungstechnologien wie Urformen, Fügen, Trennen, Generative Fertigung und Beschichten – also Verfahren, bei denen ein Werkstoff im Prozess zumindest zeitweise als flüssige Phase vorliegt und an eine Feststoffphase aus dem gleichen oder einem anderen Material angrenzt – eine Strategie zu entwickeln, mit der die Präzision um mindestens eine Größenordnung bezogen auf Geometriefehler, innere Bauteilfehler und Oberflächengenauigkeiten gesteigert werden kann. Die zentrale Forschungsfrage zur Umsetzung dieses Vorhabens lässt sich dabei folgendermaßen formulieren:

  • Welche physikalischen Effekte und Prozesse beeinflussen Schmelz- und Erstarrungsprozesse und wie ist deren Interaktion bezogen auf die erzielbare Präzision?
  • Wie lassen sich diese Prozesse selektiv und prädiktiv zur Erhöhung der Bauteilpräzision
    beeinflussen?

Das zentrale Ergebnis des geplanten Sonderforschungsbereiches ist die multiskalige Beherrschung der Schmelze und eine prädiktive Prozessführung bei schmelzebasierten Fertigungsprozessen ausgehend von der Schmelzeentstehung über den Schmelzefluss bis zur Erstarrung als Voraussetzung für die Erhöhung der Präzision und die Vermeidung von Prozessfehlern in und an schmelztechnisch hergestellten Bauteilen.