Aufgrund des zunehmenden Interesses an additiven Fertigungsverfahren für Stahlwerkstoffe besteht hinsichtlich der Prozesskette der additiv-subtraktiven Fertigung (ASM) ein erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Wie in allen technologischen Bereichen steigen mit dem Interesse an diesen Verfahren auch die Anforderungen an die Qualität. Für die additive Fertigung (AM) bedeutet dies erhöhte Anforderungen an die Oberflächenqualität sowie an
Maß-, Form- und Lagetoleranzen. Zudem müssen die AM und die gesamte ASM-Prozesskette wirtschaftlich wettbewerbsfähig sein.

Das Projekt Ad-Proc-Add II widmet sich diesen Herausforderungen, indem es die ASM-Prozesskette von Anfang bis Ende untersucht. Der additive Prozess wird für optimale nachfolgende subtraktive Prozessschritte hinsichtlich wirtschaftlicher Faktoren, wie minimalen Aufmaßen, reduzierten Prozess­kräften, optimierten Stützstrukturen und Werkzeugverschleiß, verbessert.

Die Anpassung der AM-Parameter wird Optimierungspotenziale für die Ober­flächenintegrität bei höherer Kontrollierbarkeit aufzeigen. Darüber hinaus werden verschiedene Wechselbeziehungen zwischen ASM-Prozessschritten untersucht, um eine hybride und flexible Kombination verschiedener AM-Prozesse (Direct Energy Deposition (DED) und Laser-Pulverbettfusion (PBF-LB/M)) und vorbearbeiteter Werkstücke zu ermöglichen. Mithilfe der numerischen additiven und subtraktiven Prozesssimulation und Daten­verar­beitung wird eine ganzheitliche Betrachtung der ASM-Kette geschaffen, sodass vordefinierte Werkstückeigenschaften direkt und mit einem Minimum an Unsicherheit erreicht werden können. Darüber hinaus wird ein Prototyp einer ASM-Prozessketten-Wissensdatenbank entwickelt, die Multisensordaten aus verschiedenen Prozessschritten kombiniert, um fortgeschrittene Optimierungs­potenziale, wie verbesserte Werkzeugwegstrategien (CAD-CAM-Optimierung) und erhöhte Prozessautomatisierungsmöglichkeiten, zu realisieren.

Das internationale Projektkonsortium besteht aus sieben Forschungs­einrichtungen aus den Ländern Deutschland, Österreich und Belgien: IfW - Universität Stuttgart (DE), GFE Schmalkalden (DE), KU Leuven (BE), Thomas More (BE), IFT - TU Wien (AU), Fotec (AU), und dem ISF - TU Dortmund (DE).

Die Untersuchungen am ISF konzentrieren sich auf die Beeinflussung der Oberflächenintegrität von AM-Werkstücken entlang der ASM-Prozesskette. Dazu setzt das ISF einen Laser-Pulverbettfusion-Prozess (PBF-LB/M) ein und untersucht die Einflüsse der subtraktiven Verfahren NC-Formschleifen, Nassstrahlspanen und Microfinishen einsetzen.

Die Erkenntnisse, Prototypen und experimentellen Ergebnisse werden in Workshops, Praxisseminaren, Publikationen, auf der Website und auf Messen der internationalen Öffentlichkeit vorgestellt. Das Projekt wird von einem Nutzerkomitee aus KMUs aller relevanten Marktsektoren begleitet: Werkzeug­bau, additive Fertigungsanlagen, Werkzeugmaschinenhersteller, Software- und Dienstleistungsanbieter sowie Endanwender. Die intensive Kommunikation mit den Industriepartnern gewährleistet die Erarbeitung industriell relevanter und verwertbarer Ergebnisse.