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Beschleunigung der Additiven Fertigung von Metallbauteilen mindestens um den Faktor 10 – mit diesem Ziel startete 2017 das Fraunhofer-Leitprojekt »futureAM – Next Generation Additive Manufacturing«. Sechs Fraunhofer-Institute erreichten nun bis zum Projektende im November 2020 gemeinsam Technologiesprünge in der Systemtechnik, bei den Werkstoffen und in der Prozessführung sowie bei der durchgängigen Digitalisierung und steigerten so Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Metal Additive Manufacturing entlang der gesamten Prozesskette.

Die additive Fertigung stößt derzeit in vielen Bereichen des Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbaus auf ein stetig wachsendes Interesse. Um die Zuverlässigkeit derartig gefertigter Bauteile besser steuern zu können, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF mit den „AM FATIGUE LABS“ ein neues Laboratorium eingerichtet. Darin werden Methoden entwickelt, die Beanspruchungen für additiv gefertigte Bauteile simulieren, die wiederum als Grundlage für Bemessungsempfehlungen dienen. Mit diesen realitätsnahen Simulationen lassen sich zutreffende Bemessungskennwerte zur Auslegung solcher Bauteile ermitteln. Sie gewährleisten außerdem eine verlässliche Designvalidierung, indem sie den Einfluss sämtlicher relevanter Prozessparameter, der Betriebsbeanspruchungen sowie, je nach Anwendungsfall, Umwelteinflüsse berücksichtigen. Dabei steigern eigens entwickelte Belastungssimulatoren die Präzision und Reproduzierbarkeit der Messungen. Dies ermöglicht einen Einblick in das zyklische Werkstoff- und Bauteilverhalten, der mit klassischen Prüfmethoden kaum gelingt.

Kleine und mittlere produzierende Unternehmen sind auf möglichst nahtlose Fertigungs- und Zulieferabläufe angewiesen, um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können. Eine interne Vernetzung der eigenen Fertigungsanlagen und IT-Systeme wie auch ein Datenaustausch mit Partnerunternehmen können die gemeinsame Produktions- und Logistikkette flexibler und effizienter gestalten. Für den Erfolg und die Akzeptanz einer Vernetzung entlang der Wertschöpfungskette spielt die IT-Sicherheit eine Schlüsselrolle. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelt mit seinen Projektpartnern eine Software, die produzierende Unternehmen bei der gesicherten Vernetzung ihrer Datensysteme entscheidend unterstützen kann.

Seit 20 Jahren trifft sich die Werkzeugbau-Branche jeden Herbst zum Internationalen Kolloquium »Werkzeugbau mit Zukunft« in Aachen, um aktuelle Fachthemen zu diskutieren, sich auszutauschen und um Anregungen zu erhalten, wie sich langfristig die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen sicherstellen lässt. Die Veranstalter, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, haben entschieden, das Kolloquium in diesem Jahr nicht stattfinden zu lassen. In Zeiten wirtschaftlicher Herausforderungen und zusätzlicher Belastungen durch die Corona-Krise ist ein Austausch jedoch besonders wichtig. Deshalb organisieren WZL und Fraunhofer IPT am 19. November 2020 den halbtägigen »Digitalen Werkzeugbautag«. Die Teilnahme ist kostenfrei.

Wie lassen sich Strukturen erzeugen, die kleiner als ein Mikrometer sind? Und wie kann man sogar noch kleinere Strukturen unter 100 Nanometer ohne großen Aufwand herstellen? Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT haben für solche Fragen mehrere Technologien entwickelt. Damit können sie periodische Mikrostrukturen simulieren, herstellen und vermessen. Sie nutzen dafür phasenschiebende Transmissionsmasken, die Nanostrukturen bis hinunter zu 28 Nanometern effizient generieren können.

Im Rahmen der internationalen Leitmesse für Qualitätssicherung Control 2021 in Stuttgart veranstaltet Fraunhofer Vision in Zusammenarbeit mit der P. E. Schall GmbH & Co. KG zum 17. Mal die Sonderschau »Berührungslose Messtechnik«. Die Sonderschau zeigt auf rund 330 qm in Halle 6 einen Querschnitt innovativer Technologien, Applikationen und Systemkomponenten aus dem Bereich der berührungslosen Mess- und Prüftechnik und gibt Anwendern eine erste Orientierungshilfe bei der Auswahl der zur Bewältigung der eigenen Prüfaufgaben geeigneten Technologie. Firmen, Forschungseinrichtungen und Hochschulen, die Interesse an einer Teilnahme haben, werden gebeten, bis zum 7. Oktober 2020 einen Exponat-Vorschlag bei Fraunhofer Vision – Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! – einzureichen (Titel und kurze Beschreibung).

Die Erschließung nachhaltiger Konzepte für Elektronik-Produkte und -Recycling gilt es für eine industrielle Umsetzung noch weiter auszubauen. Forscher der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW Dresden) können hierzu ihre im Rahmen des Projektes ‚bioESens' gewonnenen Erkenntnisse mit alternativen Biopolymeren für biobasierte und biologisch abbaubaren Träger- und Sensorschichten vorstellen. Eigentlich sollte das Inhalt einer Veranstaltung an der HTW Dresden im Frühjahr 2020 werden, die aber wegen Corona-Einschränkungen ausfallen musste.

Mittels Embedding-Technologie haben Forscher des Fraunhofer IAF ihre monolithisch integrierten GaN-Power ICs als Halbbrückenschaltung inklusive Gate- und Zwischenkreiskondensatoren auf PCB-Material integriert. Damit steht für Leistungselektronik-Anwendungen ein äußerst kompakter, effizienter und hochintegrierter Spannungswandler der 600-Volt-Klasse in einer anwendungsfreundlichen Bauform zur Verfügung. Er arbeitet extrem ressourcenschonend und kann modular eingesetzt werden.

TRUMPF und Fraunhofer IPA schließen Forschungskooperation bis 2025 ab. Ziel ist, Lösungen für die vernetzte Blechfertigung mit Künstlicher Intelligenz zu entwickeln.

Im Eurostars Projekt XPatch wird ein flexibles Sensorsystem entwickelt, dass die biochemischen Informationen aus dem Körperschweiß in Echtzeit überwachen kann. Zum sekundengenauen medizinischen Monitoring des Herz-Kreislauf-Systems entwickelt das internationale Konsortium eine neue Generation von sensorischen Pflastern für Leistungssportlerinnen und -sportler. Das Fraunhofer IZM ist für die Energieversorgung, Kommunikation und Systemintegration für den flexiblen autarken Gesundheitsmonitor verantwortlich.