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Pro FIT HTA Phase II

Nutzung des Potenzials der additiven Fertigung zur Optimierung von Gasturbinenkomponenten für Hochtemperaturanwendungen

Details
Zum
Projekt

gefördert durch das Land Berlin

Auf einen Blick

Projektstart: Januar 2023
Laufzeit: 2,5 Jahre
Gefördert mit: ca. 8 Mio. €
Anzahl Partner: 11
Standort Huttenstraße

Christoph Heinze, Siemens Energy

Projektleitung

Cynthia Wirth, Siemens Energy

Projektleitung

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.

JAN

2024

NEUES

1. Meilensteintreffen

Erstes Meilensteintreffen „check“. Wir haben uns am 25.01.24 an der BAM für unseren ersten Projektreview mit der IBB und den Gutachtern der VDI/VDE getroffen. Es war ein gelungener Tag, der zeigt, dass wir in einem produktiven Team interessante Aufgaben wie Prozessentwicklung, Nachbearbeitung, Simulation, Lebenszyklusanalyse, Recycling etc. vorantreiben.

JAN

2024

NEUES

1. Meilensteintreffen

Erstes Meilensteintreffen „check“. Wir haben uns am 25.01.24 an der BAM für unseren ersten Projektreview mit der IBB und den Gutachtern der VDI/VDE getroffen. Es war ein gelungener Tag, der zeigt, dass wir in einem produktiven Team interessante Aufgaben wie Prozessentwicklung, Nachbearbeitung, Simulation, Lebenszyklusanalyse, Recycling etc. vorantreiben.

2023

NEUES

HTA2 Deep Dives

Innerhalb der ersten Projektmonate wurden in unseren Workstreams „Material & Prozesse“, „Post-Processing“ und „Nachhaltige Produktentstehung“ Deep Dives für das gesamte Konsortium durchgeführt. Es sollten die wichtigsten Arbeitsfelder und Ziele der 12 Arbeitspakete beschrieben und ein Austausch zwischen den Workstreams angeregt werden. Um die 25 TeilnehmerInnen bei jeder der drei Sessions nutzten diese Möglichkeit zur Vernetzung und Abstimmung, so dass der Weg für das erste Meilensteintreffen im Januar 2024 geebnet worden ist.

2023

NEUES

HTA2 Deep Dives

Innerhalb der ersten Projektmonate wurden in unseren Workstreams „Material & Prozesse“, „Post-Processing“ und „Nachhaltige Produktentstehung“ Deep Dives für das gesamte Konsortium durchgeführt. Es sollten die wichtigsten Arbeitsfelder und Ziele der 12 Arbeitspakete beschrieben und ein Austausch zwischen den Workstreams angeregt werden. Um die 25 TeilnehmerInnen bei jeder der drei Sessions nutzten diese Möglichkeit zur Vernetzung und Abstimmung, so dass der Weg für das erste Meilensteintreffen im Januar 2024 geebnet worden ist.

JUL

2023

NEUES

Kick-Off

Am 11.07.2023 kamen die Partner, die IBB und das GutachterInnen-Team zusammen, um sich kennen zu lernen und einen Überblick zum Fahrplan der Phase II zu erhalten. Die Forschungsthemen enthalten unter anderem Design for Additive Manufacturing, Lebenszyklus-Analyse, Verfahrens- und Werkstoffentwicklung, robotergestützte Nachbearbeitung, FEM-Simulationen, hochenergetische Synchrotron-Experimente, Pulver-/Stützstrukturrecycling uvm. 

JUL

2023

NEUES

Kick-Off

Am 11.07.2023 kamen die Partner, die IBB und das GutachterInnen-Team zusammen, um sich kennen zu lernen und einen Überblick zum Fahrplan der Phase II zu erhalten. Die Forschungsthemen enthalten unter anderem Design for Additive Manufacturing, Lebenszyklus-Analyse, Verfahrens- und Werkstoffentwicklung, robotergestützte Nachbearbeitung, FEM-Simulationen, hochenergetische Synchrotron-Experimente, Pulver-/Stützstrukturrecycling uvm. 

Mit dabei:

Stimmen aus dem Projekt

Die BAM entwickelt im Vorhaben neue Methoden für die in-situ Qualitätssicherung sowie ein Verständnis von Mikrostrukturentwicklung und Kriechverhalten. Damit leisten wir einen Beitrag zum sicheren und zuverlässigen Einsatz von AM-Bauteilen.

Kai Hilgenberg

Projektleiter HTA der BAM

Nach dem Druck sind additiv gefertigte Bauteile oft nicht direkt einsatzfähig. Am Fraunhofer IPK wird daher intensiv an der automatisierten Nachbearbeitung geforscht, um selbst bei komplexesten Geometrien eine Herstellung mit höchstmöglicher Effizienz in Losgröße 1 zu ermöglichen.

Tobias Neuwald

Projektleiter HTA des Fraunhofer IPK

Das Projekt in Bildern

Galerie

Wissenschaft, Forschung und Bildung

Über das Projekt

Im Anschluss an den erfolgreichen Abschluss von HTA2.0 zu Ende 2022 startet die 2. Phase zum Januar 2023 mit einer Laufzeit bis Juni 2025. Hierbei dürfen wir neue Partner innerhalb des HTA-Verbundes begrüßen und freuen uns auf die Zusammenarbeit. 

 

Um was es geht
Hochtemperatur-Anwendungen umfassen die Entwicklung und Fertigung von Bauteilen, die in hocheffizienten Gaskraftwerken mit dem heißen Gasstrahl, der Temperaturen von weit über 1000 Grad Celsius erreicht, in Berührung kommen. Um deren Funktion und Lebensdauer zu gewährleisten, werden mittels additiver Fertigung innovative Konzepte umgesetzt, die mit konventionellen Fertigungsverfahren technisch nicht realisierbar sind.

 

Ziele des Forschungsprojekts
Entwicklung neuer additiver Fertigungsprozesse und Komponenten für Hochtemperaturbauteile in großen Gasturbinen unter Beachtung von nachhaltiger Produktentstehung. 

Motivation

Der Fokus der 2. Phase ist die Erweiterung der Design for Additive Manufacturing-Methode mit weiteren Prozessen (drahtbasiertes Generieren von großen Bauteilen DED-Arc, selektives Laserstrahlschmelzen mit Hochtemperaturvorheizung und selektives Elektronenstrahlschmelzen PBF-EB/M im Pulverbett) und dem Aspekt Lebenszyklus-Analyse (LCA). Dabei werden für das DED-Arc- und PBF-EB/M-Verfahren Prozess- und Werkstoffentwicklung zu höherer Reife geführt. 

Im Weiteren wird das Thema Nachbearbeitung von additiv gefertigten Bauteilen stärker beleuchtet, um automatisierte und kleinserientaugliche Bearbeitung zu ermöglichen. Zudem wird das Recycling von Metallpulver und Stützstrukturen beleuchtet, wobei eine höhere Ressourceneffizienz angestrebt wird  und somit einen Beitrag zum wirtschaftlichen Darstellen von AM-Bauteilen liefert. 

Das Konsortium

Projektpartner

Im Ökosystem „Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science“ findet sich ein bunter Mix aus renommierten Wissenschafts-einrichtungen und Universitäten, exzellenter Industrie, innovativen KMUs und agilen, jungen Unternehmen. Sie alle vereinen ihre Expertisen zu einer zukunftsorientierten Forschungskooperation.

 

Zu den Partnern dieses Projekts gehören:

  • Siemens Energy
  • Bundesamt für Materialforschung und -prüfung
  • Fraunhofer
    • Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik
  • Technische Universität Berlin
    • FG Methoden der Produktentwicklung und Mechatronik
    • FG Werkstofftechnik
    • FG Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
    • FG Keramische Werkstoffe
    • FG Metallische Werkstoffe
    • FG Numerik der Nichtlinearen Optimierung
    • FG Numerische Mathematik
    • FG Service-centric Networking
    • FG Industrielle Informationstechnik
    • FG Industry Grade Networks and Clouds
  • Siemens
  • Gestalt Robotics
  • YOUSE
  • Datalyze Solutions
  • PROCEED Labs
  • 3YOURMIND
  • XPLORAYTION

Das Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science e.V. wird im Rahmen der Gemeinschaftsaufgabe ,,Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur” (GRW) mit Bundes- und Landesmitteln gefördert.

 

Unsere Projekte werden kofinanziert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).