Eine Methode zur ganzheitlichen Entwicklung laserstrahlgeschmolzener Hydraulikbauteile

Hydraulische Systeme sind aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte, der einfachen Realisierung großer Übersetzungsverhältnisse sowie ihrer Robustheit und Flexibilität seit Jahrzehnten unverzichtbar in anspruchsvollen Industrieanwendungen. Während elektrohydraulische Antriebe und digitale Steuerungstechnologien erhebliche Fortschritte hin zu präzisen, kompakten und dezentralen Systemen ermöglicht haben, haben sich die Fertigungstechnologien für strukturelle Komponenten wie Ventilblöcke, Ventilgehäuse oder Pumpenbauteile bislang nur geringfügig weiterentwickelt.

Die Additive Fertigung, insbesondere das Laserstrahlschmelzen (Laser Powder Bed Fusion, PBF-LB/M), bietet ein erhebliches Potenzial, den steigenden Anforderungen an Leistungsdichte, Energieeffizienz und Funktionsintegration hydraulischer Systeme gerecht zu werden. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich das Forschungsvorhaben auf die Entwicklung einer ganzheitlichen Entwicklungs- und Nachweismethodik, die Ingenieur:innen bei der zielgerichteten und systematischen Konstruktion sowie bei der Festigkeits- und Lebensdauerbewertung additiv gefertigter Hydraulikkomponenten, beispielsweise für Pumpen, Aktuatoren und Ventil- bzw. Verteilerblöcke, unterstützt. Durch die methodische Erschließung der konstruktiven Freiheitsgrade additiver Fertigungsverfahren sollen die Energieeffizienz und Leistungsdichte hydraulischer Systeme nachhaltig gesteigert sowie die industrielle Anwendung des Laserstrahlschmelzens als Fertigungstechnologie für sicherheits- und funktionskritische Hydraulikkomponenten weiter vorangetrieben werden.