Die hybride additive Fertigung kommt an

The concept of Hybrid Additive Manufacturing (Hybrid AM) finds a broad definition throughout different applications. For metal-based additive manufacturing the concept often refers to a combination of material deposition, e.g. through Laser Material Deposition (LMD) or other Directed Energy Deposition (DED) processes such as wire arc deposition or cold spray, with machining through milling. 

Die Universität Bayreuth und das Fraunhofer IPA haben mit der Acad Group einen Prozess zur lokalen Verstärkung von Spritzgussbauteilen mit additiv gefertigten endlosfaserverstärkten Einlegern entwickelt. Basis bildet die additive Fertigung (Materialextrusion) von Halbzeugen (Einleger) aus vorimprägnierten Endlosfasern, die definiert in das Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit einer kompatiblen Kunststoffmatrix umspritzt werden. 

Bislang setzen europäische Werkzeugmaschinenbauer noch wenig auf die additive Fertigung. Dabei könnten beide Branchen ihre starke Position weiter ausbauen, beispielsweise mit hybriden additiven Verfahren.

Die additive Fertigung wird seit ihrer Erfindung aufgrund ihrer Eigenschaft, hochindividualisierte, komplizierte und funktionsintegrierte Bauteile fertigen zu können, vor allem für die Prototypen- und Einzelteilbau eingesetzt. Daraus leitet sich folgerichtig ab, dass mit der additiven Fertigung lediglich sehr kleine Losgrößen realisiert werden können. Im Gegensatz dazu stehen traditionelle und bewährte Gussverfahren.

Additive Fertigungsverfahren finden aufgrund von meist hohen Fertigungskosten und vergleichsweise langen Fertigungszeiten nur langsam ihren Weg in die Großserien der Automobilindustrie. Abhilfe schaffen da bereits erste Hybridansätze, wo konventionell gefertigte Grundkörper zur Reduzierung der additiven Verfahrenskosten eingesetzt werden.

Die Fraunhofer-Institute IWS und IWU sowie Edag vereinen die hohe Produktivität des Druckgusses mit der freien Formgebung in der additiven Fertigung. Dadurch lassen sich die Fertigungskosten bisher rein additiv gefertigter Bauteile senken und die Komplexität von Druckgussbauteilen erhöhen.

Hybrid additive manufacturing (AM) by direct metal deposition (DMD) and milling combines the advantages of both additive and subtractive processes for part fabrication. While the additive process ensures a high level of design flexibility and material efficiency, the consecutive milling steps realize the final surface quality. 

Additive manufacturing (AM) is widely used in the automotive industry and has been expanded to include aerospace, marine, and rail. High flexibility and the possibility of manufacturing complex parts in AM motivate the integration of additive manufacturing with classical forming technologies.

Wire arc additive manufacturing (WAAM) has received increasing use in 3D printing because of its high deposition rates suitable for components with large and complex geometries.  However, the lower forming accuracy of WAAM than other metal additive manufacturing methods has imposed limitations on manufacturing components with high precision.