Sustainable Additive Manufacturing of high performance components for a high temperature Heat Pump

Eine der wichtigsten Strategien zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Hochtemperatur- Wärmepumpen (HTWP) zur Dekarbonisierung von industriell benötigter Prozesswärme ist die Effizienzsteigerung der Kernkomponente Verdichter. Zur Bündelung der erforderlichen Kompetenzen im Hinblick auf Anwendung und Einsatz der Bauteile in HTWPs ist eine Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, als Federführer und dem DLR-DI geplant.

Ziel des Projekts SAM4HeatPump ist die Darstellung eines Materialkreislaufs zur nachhaltigen additiven Fertigung von Hochleistungskomponenten aus Titan für Hochtemperatur- Wärmepumpen, sowie die Entwicklung und Validierung neuartiger, konventionell nicht zu fertigender Verdichterlaufräder. Dazu sollen kooperativ Möglichkeiten und Einfluss der pulverbettbasierten additiven Fertigung unter Nutzung neuester Software und Anlagentechnik untersucht und Simulationsergebnisse validiert werden.

Projekt-Inhalt:

• Untersuchung und Optimierung der PBF-LB/M-Prozessparameter für Titanlegierungen (Ti64)
• Entwicklung und Herstellung eines Laufrads mit Geometrietoleranzen, die herkömmlicherweise nicht realisierbar sind
• Entwicklung eines effektiven Recyclingverfahrens für Titanlegierungen
• Entwicklung eines Prozesses zur effektiven Wiederverwendung von ultraschallzerstäubtem Pulver aus Abfallstoffen 
• Analyse der Umwelt- und Ressourcenauswirkungen durch LCA und LCCA