Vereinfachte Herstellung, Produkte mit Mehrwert: Funktionsintegration ins Bauteil
Wie Funktionalität unmittelbar aus der Bauteilstruktur entstehen kann, zeigt der ProFi-Finger des Fraunhofer CPM. Für eine passive Handprothese entwickelt, ersetzt er ein konventionelles Fingergelenk aus mehreren Einzelteilen durch ein einziges additiv gefertigtes Bauteil. Ein programmierbares Metamaterial mit bistabiler Struktur ermöglicht mehrere stabile Positionen ohne zusätzliche Gelenke, Federn oder Schrauben. Entwickelt wurde der Demonstrator von den Fraunhofer-Instituten IWM, LBF, ITWM und IAP im Fraunhofer Cluster of Excellence Programmierbare Materialien CPM.
Das Fraunhofer ILT integriert beim pulverbettbasierten 3D-Druck eines intelligenten Schraubenschlüssels einen Dehnungsmessstreifen direkt in das Metallbauteil. So lassen sich Belastungen erfassen und industrielle Komponenten überwachen. Ebenfalls am ILT entstehen mittels Laser Powder Bed Fusion poröse Titanstrukturen für Elektrolysezellen, die Wasserzufuhr, Gasabfuhr, elektrische Leitfähigkeit und mechanische Stabilität in einem Bauteil vereinen.
Das Fraunhofer IWU zeigt kompakte, 3D-gedruckte pulsierende Heatpipes für effizienten Wärmetransport auf kleinstem Raum. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IPM gefertigte Kupferdemonstratoren in Postkartengröße führten bei nur 2,8 Millimetern Bauhöhe in vorläufigen Versuchen rund 1.200 Watt Wärme ab. Das Fraunhofer IKTS verbindet bei additiv gefertigten Diamant-Kompositen hohe Wärmeleitfähigkeit mit Verschleißfestigkeit und erschließt komplexe Geometrien etwa für Wärmetauscher.
Für Anwendungen in der Energietechnik entwickelt das Fraunhofer IGCV funktional gradierte Wolfram-Kupfer-Verbunde für die extremen Bedingungen künftiger Fusionsreaktoren. Das Fraunhofer IFAM erschließt mit sinterbasierten Verfahren schwer schweißbare Nickelbasis-Superlegierungen, deren laserbasierte Verarbeitung durch Rissbildung und Eigenspannungen erschwert wird.
Verbesserte Verfahren für effizientere Prozesse
Auch die Verfahren selbst werden weiterentwickelt: Der patentierte Fluidic Powder Switch des Fraunhofer ILT schaltet den Pulverstrom in LMD- und EHLA-Prozessen verschleißfrei und bis zu zwanzigmal schneller als mechanische Systeme. Das Fraunhofer IWS verkürzt mit Laser Direct Plating die Bearbeitungszeit bei der metallischen Beschichtung rotationssymmetrischer Bauteile und reduziert den Energieverbrauch um bis zu 90 Prozent.
Weitere Exponate unterstreichen das Spektrum polymerbasierter Anwendungen: Das Fraunhofer IAP zeigt additiv gefertigte Scharniere aus Formgedächtnispolymeren zum Entfalten von Solarpaneelen an Satelliten. Das Fraunhofer IPA demonstriert werkzeuglos gefertigte Dichtungen aus EPDM sowie direkt auf Bauteile gedruckte Dichtgeometrien.
Durchgängig digital vom Design bis zum geprüften Bauteil
Auch der digitale Workflow wird weiterentwickelt. Das Fraunhofer IGD zeigt mit Cuttlefish® Softwarelösungen für multimaterielle 3D-Druck-Verfahren, die Farbe und Transluzenz gezielt wiedergeben, Druckergebnisse virtuell darstellen und die datenbasierte Gestaltung von Zahn- und Augenprothesen unterstützen. Mit dem FlowBoard des Fraunhofer IWM lässt sich das Fließverhalten von Pulvern in unterschiedlichen Geometrien optisch erfassen. Das Fraunhofer IMTE ergänzt die digitale Prozesskette durch zerstörungsfreie Computertomografie zur Prüfung von Maßhaltigkeit und inneren Defekten. So greifen simulationsgestütztes Design, Prozessentwicklung und datenbasierte Qualitätssicherung ineinander.
Ausblick auf die DDMC 2027, Call for Papers
Die Fraunhofer Direct Digital Manufacturing Conference als international führende Konferenzreihe zur additiven Fertigung wird sich in ihrer achten Ausgabe 2027 weiterentwickeln. Fraunhofer ADDITIV gibt dazu im Raum Prisma, Portalhaus, Ebene C, in einer eigens anberaumten Pressekonferenz am 18.11. um 15 Uhr erste Einblicke und wird den zugehörigen Call for Papers veröffentlichen. Wie die DDMC ab 2027 neue Akzente setzen und welche Rolle die Formnext dabei spielen wird, wird auf der Formnext 2026 in Frankfurt/Main verraten!
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
