Methodik zur branchen- und anwendungszentrierten Konzeptionierung von Laser Powder Bed Fusion Maschinen

Moderne Fertigungstechnologien, wie das Laser Powder Bed Fusion (LPBF), spielen eine wichtige Rolle bei der Herstellung nachhaltiger, kundenindividueller und kostenoptimierter Produkte. Um das wirtschaftliche und technologische Potenzial von LPBF voll auszuschöpfen, müssen die Anforderungen der Produktprogramme, der Anwender und der Industrie bereits bei der Konzeption von LPBF-Maschinen berücksichtigt werden. Daher wird in dieser Arbeit die Entwicklung einer Methodik anhand von Produktions- und Wirtschaftsindikatoren erarbeitet.

Moderne und innovative Fertigungstechnologien, wie das Additive Manufacturing (AM), spielen eine wichtige Rolle bei der Produktion nachhaltiger kundenindividueller kostenoptimaler Produkte. Diese Fertigungstechnologien versprechen eine ressourcenschonende, werkzeuglose Herstellung von nahezu beliebig komplexen Produkten mit einem hohen Maß an Flexibilität hinsichtlich Größe, Stückzahl und Material für viel-fältige Anwendungen. Hierbei hat das laser- und pulverbettbasierte Verfahren Laser Powder Bed Fusion (LPBF) zur Herstellung metallischer Funktionsbauteile eine zentrale Bedeutung. Bedingt durch die zunehmende Industrialisierung des LPBF in den letzten Jahren, wird der Bedarf einer Integration in ein bestehendes, auf konventionellen Fertigungstechnologien basierendes Produktionsumfeld für eine wirtschaftliche Fertigung größer. Dadurch bedingt ändern sich die Anforderungen an LPBF-Produktionsmaschinen verstärkt und der Druck auf die Maschinenhersteller zur Erfüllung dieser Anforderungen durch eine passende, unternehmerisch sinnvolle Maschinentechnik steigt zunehmend. Zur vollen Ausschöpfung der wirtschaftlichen und technologischen Potenziale von LPBF sowie zu dessen Etablierung in der Produktion müssen bereits bei der Konzeptionierung von neuen LPBF-Produktionsmaschinen Anforderungen von den herzustellenden Produktprogrammen, aber auch von den diese Maschinen nutzenden Anwendern und Branchen berücksichtigt werden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist somit die Entwicklung und Validierung einer praxisnahen Methodik zur systematischen Ermittlung von Anforderungen zur Konzeptionierung von branchen- und anwendungsspezifischen LPBF-Produktionsmaschinen unter Berücksichtigung produktionstechnischer und wirtschaftlicher Kenngrößen aus Sicht des Maschinenbetreibers.