Blechexpo 2019

•••3••• Innovationen Messehighlight Wire laser material deposition a smart way to save costs The Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT) is tackling the issue of 3D printing large com- ponents economically by using a new process called Hybrid AM that combines conventional manufacturing with ad- ditive processes. As part of the collabora- tive ProLMD project, fun- ded by the German Fede- ral Ministry of Education and Research (BMBF), Fraunhofer ILT is wor- king with industrial partners to develop new proces- ses for integrating hybrid laser material deposition (LMD) processes into the production chain. Their aim is to develop processes and systems that can be used to apply reinforcements or other geometric features onto cast or forged blank parts via LMD. An important step forward in this process deve- lopment is a new wire LMD head and its modular components. Developed at Fraunhofer ILT and now implemented in the ProLMD project, the new proces- sing optics – with a ring-shaped beam – play an im- portant role in coaxial LMD with wire. The Fraunho- fer researchers will be presenting it for the first time at formnext from 19 to 22 November 2019 in Frank- furt amMain. Close-up view of the wire LMD with coaxial ring beam Photo: Fraunhofer ILT, Aachen / Volker Lannert Brennstoffzellen in Großserie fertigen Wissenschaftler entwickeln Verfahren zur Umformung dünner Blechplatten aus Aluminium und Titan Automobil- und Luftfahrtindust- rie setzen verstärkt auf alterna- tive Antriebsformen wie wasser- stoffbetriebene Brennstoffzellen. Damit die bislang hohen Herstel- lungskosten der Brennstoffzel- len sinken und neue wasserstoff- elektrische Antriebe den Weg in den Markt finden, arbeitet das Fraunhofer-Institut für Produkti- onstechnologie (IPT) aus Aachen gemeinsam mit fünf Partnern aus Industrie und Wissenschaft im Forschungsprojekt „FlyGO“ an neuen Konzepten und Systemen für die Großserienfertigung. Die Herstellungskosten der Brenn- stoffzellen sollen durch eine großserientaugliche Fertigungs- kette der Komponenten deutlich gesenkt werden. Sogenannte Bi- polarplatten machen einen gro- ßen Gewichtsanteil der Brenn- stoffzelle aus und verursachen bis zu 45 Prozent der Produktionskos- ten. In hohen Stückzahlen bieten sie erhebliches Einsparpotenzial. Zur Produktion dieser dünnen Blechplatten mit einer Stärke von einem Zehntel Millimeter wird das Blech durch Umform- und Schneidprozesse bearbeitet. An- schließend werden jeweils zwei Platten zusammengeschweißt, beschichtet und mit einer Dich- tung versehen. Für die Oberflä- chenstruktur der Bipolarplatte sind hohe Umformgrade bei Ka- naltiefen von bis zu 0,8 Millime- tern mit möglichst kleinen Radien erforderlich. Je nach Plattengeo- metrie können bei der Herstellung mit konventionellen Umformver- fahren Risse im Blech auftreten. Durch eine lokale Erwärmung wollen die Ingenieure am Fraun- hofer IPT die Umformbarkeit des Blechmaterials Titan und Edel- stahl verbessern und so die Risse und Ausdünnungen verhindern. Auch die Anzahl der benötigten Bearbeitungsschritte soll redu- ziert und der Werkzeugverschleiß verringert werden. Titan beispiels- weise ist ein Leichtmetall, das das Gewicht der Brennstoffzelle wei- ter verringern kann, allerdings ist es sprödhart und lässt sich bei Raumtemperatur nur schwer um- formen. Die Warmumformung verspricht eine neue Einsatzmög- lichkeit von Titan als Blechmateri- al für Bipolarplatten. Damit die dünnen Blechplatten während der Bearbeitung nicht reißen, untersuchen die Aachener Ingenieure, wie der Umformpro- zess und das Erwärmungssystem auszulegen ist. Erste Zwischener- gebnisse zur Prozessauslegung lieferte die Simulation der Um- formverfahren Rubberforming, Stamping und Hydroforming. Gebogenes Test-Bauteil aus Titan mit einer Blechstärke von 0,1 Millimeter Foto: Fraunhofer IPT Fortsetzung von Seite 1