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AddGLEIS

Entwicklung additiv gefertigter Leichtbaustrukturen für den Einsatz in Schienenfahrzeugen

Details
zum
Projekt

Unser Projekt

Auf einen Blick

Projektstart: Januar 2023
Laufzeit: 3 Jahre
Projektvolumen: 1,4 Mio. €
Anzahl Partner: 4
Konsortialführung: TU Berlin – IWF

Thomas Braun, TU Berlin – IWF

Projektkoordinator

Einblicke in unsere Arbeit

Meilensteine

An dieser Stelle dokumentieren wir wesentliche Meilensteine aus dem Projekt. Aktuelle Neuigkeiten, besondere Veröffentlichungen oder Auftritte auf Messen und Kongressen machen wir hier sichtbar.

DEZ

2023

NEWS

Besuchs des Bundestagsabgeordneten Herrn Friedhelm Boginski

Im Rahmen des Besuchs des Bundestagsabgeordneten Herrn Friedhelm Boginski in den Räumlichkeiten des Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science e.V. konnte ihm der erfolgreiche Verlauf des laufenden AMBER-Projekts vorgestellt werden.

DEZ

2023

NEWS

Besuchs des Bundestagsabgeordneten Herrn Friedhelm Boginski

Im Rahmen des Besuchs des Bundestagsabgeordneten Herrn Friedhelm Boginski in den Räumlichkeiten des Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science e.V. konnte ihm der erfolgreiche Verlauf des laufenden AMBER-Projekts vorgestellt werden.

OKT

2023

NEWS

Wissenschaftsdelegation der Technischen Universität Danzig - Gdańsk University of Technology zu Gast

Im Oktober hatten wir eine Wissenschaftsdelegation der Technischen Universität Danzig – Gdańsk University of Technology um Professor Dr. Mariusz Deja zu Gast, um einen Austausch zu aktuellen Forschungstrends und -projekten im Bereich der Additiven Fertigungstechnologien zu ermöglichen. Der Austausch fand im Rahmen des Neptun-Projekts statt, welches durch das EU-Horizon-Programm gefördert wird.

OKT

2023

NEWS

Wissenschaftsdelegation der Technischen Universität Danzig - Gdańsk University of Technology zu Gast

Im Oktober hatten wir eine Wissenschaftsdelegation der Technischen Universität Danzig – Gdańsk University of Technology um Professor Dr. Mariusz Deja zu Gast, um einen Austausch zu aktuellen Forschungstrends und -projekten im Bereich der Additiven Fertigungstechnologien zu ermöglichen. Der Austausch fand im Rahmen des Neptun-Projekts statt, welches durch das EU-Horizon-Programm gefördert wird.

JUL

2023

NEWS

Austausch mit Wirtschaftssenatorin Frau Giffey im Rahmen des AM-Forums

Am Vorabendevent des AM-Forums, der größten Fachkonferenz und -Messe im Bereich der Additiven Fertigung in Berlin, konnten die Inhalte der AMBER-Projekte am 3. Juli 2023 Frau Wirtschaftssenatorin Franziska Giffey öffentlichkeitswirksam in der Würth Repräsentanz Berlin vorgestellt werden. Gerade auch an den technischen Aspekten zum Thema Leichtbaukonstruktion durch Cold Spray Additive Manufacturing zeigte Frau Giffey sich sehr interessiert. Wir danken der Berlin Partner für Wirtschaft und Technologie GmbH für die Ermöglichung des Austauschs.

JUL

2023

NEWS

Austausch mit Wirtschaftssenatorin Frau Giffey im Rahmen des AM-Forums

Am Vorabendevent des AM-Forums, der größten Fachkonferenz und -Messe im Bereich der Additiven Fertigung in Berlin, konnten die Inhalte der AMBER-Projekte am 3. Juli 2023 Frau Wirtschaftssenatorin Franziska Giffey öffentlichkeitswirksam in der Würth Repräsentanz Berlin vorgestellt werden. Gerade auch an den technischen Aspekten zum Thema Leichtbaukonstruktion durch Cold Spray Additive Manufacturing zeigte Frau Giffey sich sehr interessiert. Wir danken der Berlin Partner für Wirtschaft und Technologie GmbH für die Ermöglichung des Austauschs.

JUN

2023

NEWS

Artikel in dem Magazin FUTUR über Cold Spray & AddGleis

In der neuen Ausgabe des Magazins FUTUR vom Fraunhofer-Institut wird über das Cold-Spray Verfahren und die diesbezügliche Kooperation mit dem Werner-von-Siemens Centre for Industry & Science berichtet. Im Kooperationsprojekt »AddGleis« wird das Cold-Spray-System zur additiven Fertigung von topologieoptimierten Leichtbaukomponenten eingesetzt.

JUN

2023

NEWS

Artikel in dem Magazin FUTUR über Cold Spray & AddGleis

In der neuen Ausgabe des Magazins FUTUR vom Fraunhofer-Institut wird über das Cold-Spray Verfahren und die diesbezügliche Kooperation mit dem Werner-von-Siemens Centre for Industry & Science berichtet. Im Kooperationsprojekt »AddGleis« wird das Cold-Spray-System zur additiven Fertigung von topologieoptimierten Leichtbaukomponenten eingesetzt.

JAN

2023

NEWS

Kick-off Veranstaltung mit Projektpartner:innen

Das Kickoff-Meeting zum AddGLEIS-Projekt fand am 20. Januar 2023 auf den Flächen des WvSC statt. Als maßgebender Projektbestandteil bot die jüngst in Betrieb genommene, additive Cold Spray-Anlage einen passenden Hintergrund für das Gruppenfoto mit den Partnern zum Projektstart.

JAN

2023

NEWS

Kick-off Veranstaltung mit Projektpartner:innen

Das Kickoff-Meeting zum AddGLEIS-Projekt fand am 20. Januar 2023 auf den Flächen des WvSC statt. Als maßgebender Projektbestandteil bot die jüngst in Betrieb genommene, additive Cold Spray-Anlage einen passenden Hintergrund für das Gruppenfoto mit den Partnern zum Projektstart.

Galerie

Das Projekt in Bildern

Über das Projekt

Um was es geht

Die Projektpartner:innen des Projekts „Entwicklung additiv gefertigter Leichtbaustrukturen für den Einsatz in Schienenfahrzeugen (AddGLEIS) arbeiten an der technologischen Weiterentwicklung von Leichtbau-Ansätzen für Schienenfahrzeuge durch Anwendung kombinierter additiver Fertigungsverfahren und hochautomatisierter Robotik. Dabei werden die Eigenschaften von additiven Fertigungsverfahren, wie die geometrische Flexibilität, die Verkürzung der Fertigungskette sowie die verbesserte Materialausnutzung im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren genutzt, um Aspekte des Leichtbaus zu adressieren. Durch die additive Fertigung wird es ermöglicht gewichtsoptimierte Bauteile mit topologieoptimiertem Design zu fertigen, welche sich durch tragende Strukturen auszeichnen, die den tatsächlichen Lastverläufen und Lastgrößen in Schienenfahrzeugen entsprechen. Dadurch lassen sich lokale Unterauslastungen, wie sie sich in konventionellen Strukturen aufgrund fertigungsbedingt gleichbleibender Profilquerschnitte und Blechdicken ergeben, stark reduzieren und erhebliche Gewichtsreduktionen erzielen. Zum Einsatz für die Fertigung der lastoptimierten, organisch geformten Strukturen kommt eine kombinierte Prozesskette der AM-Verfahren Cold Spray (CS), Fused Granular Fabrication (FGF) und Wire Arc Spraying (WAS). In Verbindung mit einer leistungsfähigen Robotik und einer durch KI-Algorithmen geregelten Steuerung wird eine hochautomatisierte additive Fertigung komplexer Bauteildesigns ermöglicht, welche nicht den Restriktionen konventioneller Fertigungsverfahren unterliegt.

 

Ziele des Forschungsprojekts

Das zu entwickelnde roboterbasierte Anlagensystem soll es ermöglichen, mit bildgebender Sensorik als Datenquelle für das neuronale Netz eines KI-Algorithmus den additiven Fertigungsprozess von topologieoptimierten Leichtbaustrukturen vollständig zu automatisieren. Dadurch wird eine additive Prozesskombination aus Cold Spray, Fused Granular Fabrication und Wire Arc Spraying verfügbar, welche es ermöglicht großvolumige Bauteile sicher und wiederholbar zu erzeugen. Durch die Integration der jeweiligen Prozesse in eine intelligente Robotik mit spezieller Bahnplanung und -regelung werden die ambitionierten Ziele des Projekts erreichbar. Die Kombination der genannten additiven Verfahren ist als innovativ anzusehen, da dadurch die Realisierung von Verbundstrukturen nach dem Sandwich-Prinzip ermöglicht wird. Komplexe Geometrien wie Hohlkörper oder Hinterschneidungen werden durch den Auftrag von Kunststoffschäumen mittels des Fused Granular Fabrication erzielt, welche anschließend durch Wire Arc Spraying mit einer metallischen Schicht beschichtet (metallisiert) werden. Die sich daraus ergebende Substratgrundlage wird anschließend mittels des Cold Spray-Verfahrens mit der lasttragenden additiven Struktur beschichtet. Durch eine KI-basierte, automatisierte Qualitätssicherung wird zudem sichergestellt, dass das erzeugte Bauteil den geometrischen Anforderungen entspricht, wodurch sich eine weitere Steigerung des Automatisierungsgrads des Gesamtsystems ergibt.

Motivation

Energieökonomisches Handeln gewinnt in allen Bereichen der Wirtschaft fortwährend an Bedeutung. Im Bereich der Mobilität, speziell auch im Schienenverkehr, ist der Leichtbau dabei von besonderer Bedeutung, um den Energieverbrauch sowohl im Personen- als auch im Güterverkehr deutlich zu reduzieren.

Das Team

Partner AddGleis

In diesem Projekt arbeiten die folgenden Partner mit:

  • Technische Universität Berlin, IWF
  • FKS Maschinenbau GmbH
  • Photon Laser Manufacturing GmbH
  • Berliner Hochschule für Technik, Fachgebiet Elektrotechnik – Mechatronik – Optometrie

Das Projekt wird in Kooperation mit dem Fraunhofer IPK durchgeführt.

Dieses Projekt wird im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung 2021 – 2027 kofinanziert von der Europäischen Union.