Fraunhofer IAPT: Fortschritte bei der Automation der Additiven Produktion

Die Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT präsentiert auf der Formnext 2025 neue Entwicklungen zur umfassenden Automatisierung additiver Fertigungsprozesse. Im Zentrum stehen robotergestützte Handhabungssysteme, KI-gestützte Qualitätssicherung und automatisierte Nachbearbeitungsverfahren, die manuelle Arbeitsschritte reduzieren und die Wirtschaftlichkeit der additiven Produktion erhöhen sollen.

KI-basierte Qualitätssicherung mit synthetischen Daten
Zur Verbesserung der Qualitätssicherung setzt das Fraunhofer IAPT auf eine Kombination aus Machine Vision und kostengünstigen Kamerasystemen. Anstelle teurer Spezialhardware kommt eine Standardkamera zum Einsatz, deren Bilddaten mittels künstlicher Intelligenz ausgewertet werden. Die benötigten Trainingsdaten werden synthetisch erzeugt, wodurch sich die Bereitstellung und Anpassung von KI-Modellen deutlich beschleunigen soll. Die Lösung übernimmt Aufgaben wie Vermessung, Fehlererkennung oder Bauteilidentifikation und kann auch zur automatisierten Sortierung von Komponenten eingesetzt werden.

Flexibles Greifersystem für variable Geometrien
Ein weiteres Exponat ist ein universelles, geometrieunabhängiges Greifersystem, das die Handhabung unterschiedlicher AM-Bauteile ermöglicht – von kompletten Bauplattformen bis zu filigranen Strukturen. Damit soll der Einsatz kollaborativer Roboter entlang der additiven Prozesskette flexibler und wirtschaftlicher werden, insbesondere bei Kleinserien und Einzelstücken. Durch die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter entfallen aufwändige Sicherheitsmaßnahmen und räumliche Abgrenzungen.

Additive Bearbeitung komplexer Metallstrukturen
Das Fraunhofer IAPT demonstriert zudem die additive Verstärkung einer geschmiedeten Metallstruktur zur Herstellung einer sogenannten „Metal Leading Edge“ für CFK-Turbinenblätter. Im DED-LB/P-Verfahren wird eine Titanlegierung präzise auf die schmale Kante der Grundstruktur aufgetragen. Der Prozess wird mit einer selbst entwickelten 8-Achs-Steuerung und Bahnplanungssoftware ausgeführt, die eine exakte Materialpositionierung ohne Bauteilbeschädigung sicherstellt. Die hybride Fertigung soll den Materialbedarf um mehr als die Hälfte reduzieren und Werkzeugverschleiß sowie Nachbearbeitungsaufwand verringern.

In-situ-Glättung von Kunststoffbauteilen
Eine weitere Innovation betrifft die Nachbearbeitung von Kunststoffteilen aus dem FDM-Verfahren. Das vorgestellte System glättet Oberflächen bereits während des Druckprozesses („in-situ“) und kann in bestehende 3D-Drucker integriert werden. Dadurch soll sich die Gesamtproduktionszeit um bis zu 50 Prozent reduzieren, während pro Bauteil Einsparungen von bis zu 80 Prozent möglich sein sollen.

Transfer von Forschung in die industrielle Anwendung
Auf der Formnext 2025 stellt das Fraunhofer IAPT seine Innovationen entlang einer automatisierten additiven Prozesskette vor. Parallel präsentiert sich das Fraunhofer-Leistungszentrum „IAMHH“, das Forschungsergebnisse aus der Additiven Produktion in industrielle Anwendungen überführt. Dazu gehören Qualifizierungsmaßnahmen, Infrastrukturangebote, Unterstützung von Ausgründungen und Kooperationen mit industriellen Anwendern.

Formnext 2025, 18.-21. November 2025, Frankfurt a.M., Halle 12.0, Stand D69

Weitere Informationen: www.iapt.fraunhofer.de, www.lz-iamhh.fraunhofer.de

Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT, Hamburg-Bergedorf

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