Das Forschungsprojekt "Entwicklung, Fertigung, Charakterisierung und Modellierung von mittels selektivem Laserschmelzen hergestellten Leichtbaustrukturen" wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) innerhalb des Förderprogramms Großgeräteaktion für Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (GGA-HAW 2021) finanziert (Projektnummer 498036830). Das Förderprogramm ermöglicht den strukturellen Ausbau der vorhandenen Geräteinfrastruktur im Hinblick auf erkenntnisorientierte Forschung.
Gegenstand des Vorhabens ist die Stärkung des Forschungsschwerpunktes Leichtbau durch die Anschaffung und wissenschaftliche Erschließung einer LPBF (Laser Powder Bed Fusion) Anlage zur endkonturnahen Fertigung von metallischen Strukturen im Pulverbett. Den Mittelpunkt des Vorhabens bildet die Entwicklung und additive Fertigung von steifigkeits- und festigkeitsoptimierten Lattice-Plattenstrukturen auf Basis der Al-Legierung AlSi10Mg. Dabei wird der Schwerpunkt auf Lattice-Topologien gelegt, die hohe gewichtsspezifische makroskopische Steifigkeiten sowie Beulstabilität der Zellwände und gewichtsspezifische Festigkeiten für die Grundbeanspruchungsarten Zug, Druck und Schub erreichen können. Hierfür wird eine dünne Zellwanddicke von 0,2 bis 0,3 mm mit möglichst geringer Wandstärkenvariation angestrebt. Die Analyse der erzeugten Lattice-Plattenstrukturen erfolgt mittels CT und REM. Bei den mechanischen Untersuchungen an diesen Strukturen sind über die üblichen Druckversuche hinaus auch zyklische Schubversuche mit einer eigens entwickelten Schubfeldversuchseinrichtung für makroskopisch reine und homogene Schubbeanspruchungsfelder vorgesehen.