SMART PBF: Selective Multimaterial Application & Real-time Monitoring in Powder Bed Fusion

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502996

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Dieser Vorschlag, der Teil eines CORNET-Projekts ist, beschreibt eine Forschungsinitiative zur Entwicklung eines fortschrittlichen In-situ-Überwachungssystems für die additive Fertigung (AM) von Multimaterialkomponenten (MM). Der Schwerpunkt liegt auf zwei kritischen Werkstoffen für die Luft- und Raumfahrt – Bronze (CuSn) und Titan (Ti) –, die beide für ihr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ihre Designflexibilität bei der Laser-Pulverbett-Fusion (LPBF) bekannt sind. Das primäre Ziel besteht darin, die Integrität der CuSn/Ti-Grenzflächen zu verbessern und Defekte zu minimieren, indem fortschrittliche Computersimulationen genutzt, eine KI-gesteuerte Echtzeit-Rückkopplungssteuerung entwickelt, ein düsenbasiertes selektives Multimaterial-Abscheidesystem implementiert und eine Lebenszyklusanalyse (LCA) sowie eine techno-ökonomische Analyse (TEA) durchgeführt werden.

Kurzbeschreibung (Englisch)

This proposal, part of a CORNET project, outlines a research initiative aimed at developing an advanced in-situ monitoring system for the additive manufacturing (AM) of multimaterial (MM) com-ponents. The focus is on two critical aerospace materials—bronze (CuSn) and titanium (Ti)—both renowned for their high strength-to-weight ratios and design flexibility in laser powder bed fusion (LPBF). The primary goal is to improve the integrity of CuSn/Ti interfaces and minimize defects by leveraging ad-vanced computational simulations, developing AI-driven real-time feedback control, implementing a nozzle-based selective multimaterial deposition system, and conducting life cycle assessment (LCA) and techno-economic analy-sis (TEA).

Kurzbeschreibung (Französisch)

Cette proposition, qui s'inscrit dans le cadre d'un projet CORNET, présente une initiative de recherche visant à développer un système avancé de surveillance in situ pour la fabrication additive (FA) de composants multimatières (MM). L'accent est mis sur deux matériaux essentiels dans le domaine aérospatial, le bronze (CuSn) et le titane (Ti), tous deux réputés pour leur rapport résistance/poids élevé et leur flexibilité de conception dans la fusion laser sur lit de poudre (LPBF). L'objectif principal est d'améliorer l'intégrité des interfaces CuSn/Ti et de minimiser les défauts en tirant parti de simulations informatiques avancées, en développant un contrôle de rétroaction en temps réel basé sur l'IA, en mettant en œuvre un système de dépôt sélectif de matériaux multiples à base de buses et en réalisant une analyse du cycle de vie (ACV) et une analyse technico-économique (ATE).