KMU-innovativ Laserschmelzen von Hochleistungskunststoffen mit minimaler Vorwärmung: Ressourceneffiziente und vereinfachte Gesamtprozesskette (CoolPrint)

Motivation
Das selektive Lasersintern im Pulverbett (PBF-LB/P) ermöglicht die Herstellung komplexer Kunststoffbauteile und verzeichnet starkes Marktwachstum. Besonders Hochleistungsthermoplaste wie z. B. PEEK bieten enormes Potenzial für anspruchsvolle Anwendungen in Energie-, Medizin-, Mobilitäts- und Maschinenbau. Noch ist ihre Verarbeitung jedoch teuer und ineffizient. Speziell beheizbare Anlagen, hohe Pulverpreise, lange Aufheiz- und Abkühlzeiten sowie eingeschränkte Wiederverwendbarkeit des Pulvers führen zu hohen Kosten und Abfällen. Motivation ist daher, diese Hürden zu überwinden und die wirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen.

Ziele und Vorgehen
Das KMU-innovativ Projekt CoolPrint zielt auf die wirtschaftliche und nachhaltige Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen durch eine neuartige, nicht-isotherme PBF-LB/P-Prozessführung. Ziel ist die nahezu vollständige Pulverwiederverwendung (95 %), reduzierte Nachbearbeitung und Fertigung hochauflösender Details. Hierzu werden neue Belichtungsstrategien sowie ein KI-Copilot-System entwickelt und erstmals mit Prozesssimulationen kombiniert, die speziell für die neue Prozessführung angepasst werden. Eine neue Multi-Laser-Anlagentechnik mit sensorbasierter Regelung sowie ein zentrales Datenökosystem sichern Prozessstabilität, Qualität und Anwendbarkeit in gesetzlich regulierten Branchen.

Innovationen und Perspektiven
Die erfolgreiche Umsetzung ermöglicht die Industrialisierung des nicht-isothermen PBF-LB/P-Prozesses mit nahezu vollständiger Pulverwiederverwendung. Der Erfolg zeigt sich in marktreifen Maschinenkonzepten, KI-gestützter Qualitätsanalyse und einer integrierten Datenumgebung. Anwender profitieren von kostengünstiger, nachhaltiger additiver Fertigung und reduzierter Nacharbeit. Perspektivische Einsatzmöglichkeiten reichen von Medizintechnik über Mobilitätsanwendungen bis hin zu Energie- und Prozesstechnik.

• Aconity GmbH
• amsight GmbH
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Gauss Machine Learning GmbH