TY - BOOK A1 - Hirtler, Markus T1 - Entwicklung einer hybriden Prozesskombination aus partiellem Schmieden und additiver Fertigung zur flexiblen Herstellung von Aluminiumbauteilen T1 - Development of a hybrid process combination of partial forging and additive manufacturing for the flexible production of aluminum components N2 - Effiziente Fertigungssysteme sind wichtiger denn je, um die steigenden Klimaauflagen und die damit verbundenen Anforderungen an die Ressourceneffizienz erfüllen zu können. Klassische Fertigungsverfahren haben dabei den Nachteil, dass diese entweder mit einem hohen Ressourcenverbrauch verbunden sind oder Produktvarianten nicht wirtschaftlich herstellen können. Zwar können additive Fertigungsverfahren wie Selective Laser Melting (SLM), Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) oder Laserpulverauftragschweißen (LPA) durch ihre hohe Flexibilität dieses Problem teilweise beheben, aber bei großvolumigen Bauteilen oder größeren Stückzahlen sind diese Verfahren mit langen Prozesszeiten verbunden und weisen damit eine geringe Produktivität auf. Dahingegen können hybride Fertigungsverfahren bestehend aus einer Kombination aus einem werkzeuggebundenen Prozess (z. B. Schmieden) und einem werkzeuglosen Verfahren (z. B. Auftragschweißen) eine effiziente Lösung darstellen. Die Herausforderungen sind dabei, die Wechselwirkungen der Fertigungsverfahren zu untersuchen und die Teilprozesse aufeinander abzustimmen. Ziel war es, die negativen Auswirkungen einer Wärmeeinbringung und deren Effekte auf die Mikrostruktur sowie die daraus resultierende Härte und Festigkeit aufzuzeigen. Des Weiteren wurde die Prozessreihenfolge untersucht, mit der eine optimale Festigkeit erreicht werden kann. Anhand von Beispielen wurden anschließend Richtlinien und Strategien für das Hybridverfahren abgeleitet. So konnte gezeigt werden, dass durch das Hybridverfahren der Werkstoffeinsatz mit bis zu 53,2 % gegenüber der reinen Zerspanung gesenkt werden kann. Die Prozesszeit liegt mit 4,4 bzw. 2,4 h deutlich unter der eines rein additiven Prozesses, was auf eine konkurrenzfähige Wirtschaftlichkeit hindeutet. N2 - Efficient manufacturing systems are more important than ever in order to meet the increasing climate requirements and the associated demands on resource efficiency. Classical manufacturing processes have the disadvantage that they are either associated with high resource consumption. In addition, another disadvantage is that product variants cannot be produced economically. Although additive manufacturing processes such as selective laser melting (SLM), wire arc additive manufacturing (WAAM) or laser powder cladding (LPA) can partly solve this problem due to their high flexibility, but these processes are associated with long process times for large-volume components or larger quantities and cause low productivity as a result. In contrast, hybrid manufacturing processes consisting of a combination of a tool-based process (e. g. forging) and a tool-free process (e. g. cladding) can be an efficient solution. Here, the challenges are to investigate the interactions of these manufacturing processes and to coordinate the sub-processes. The aim was to show the negative effects of heat input, its effects on the microstructure, the resulting hardness, and the resulting strength. Furthermore, the process sequence was investigated with which an optimum strength can be achieved. On the base of examples, guidelines and strategies for the hybrid process were then investigated. It was shown that the hybrid process can reduce the material input by up to 53.2 % compared to pure machining. The process time of 4.4 h respectively 2.4 h is significantly less than that of a purely additive process, which indicates competitive economic efficiency. KW - Prozesskombination KW - Hybride Fertigung KW - Additive Fertigung KW - Partielles Schmieden KW - Ressourceneffizienz KW - Process combination KW - Hybrid manufacturing KW - Additive manufacturing KW - Partial forging KW - Resource efficiency KW - Rapid Prototyping KW - Schmieden KW - Selektives Laserschmelzen KW - Partielles Schmieden KW - Prozesskombination Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60064 ER -