Wavetailor

WAVETAILOR betrachtet zwei Anwendungsfälle, welche mit zwei verschieden Verfahren von Laser Based Additive Manufacturing (LBAM) gefertigt werden. Im ersten Anwendungsfall wird eine Drohne mittels Powder Bed Fusion (PBF) hergestellt, im zweiten Fall Teile einer Strömungshilfe für ein wasserstoffbetriebenes Hyperschallflugzeug mittels Directed Energy Deposition (DED).

In beiden Fällen stehen die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Null-Fehler-Fertigung, der Nachhaltigkeit und der erstmaligen richtigen Herstellung. WAVETAILOR zielt darauf ab, die hochpräzise Herstellung komplexer Materialstrukturen, die Demontage, die Wiederverwendung und das Recycling von Komponenten zu ermöglichen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck sowohl des Herstellungsprozesses als auch der Komponenten selbst zu reduzieren.

Um dies zu erreichen, werden im Rahmen des Projekts drei Hauptpfeiler entwickelt: 1) ein flexibler, energieeffizienter photonischer Aufbau, der auf einer modularen, diodenbasierten Laserquelle und einer Optik mit mehreren Wellenlängen basiert; 2) die vollständige Rekonfigurierbarkeit dieses Aufbaus, um bei der Herstellung von zwei Anwendungsfällen minimale Energie- und Materialressourcen zu verbrauchen, und 3) ZDM- und ZDW-Strategien auf Baugruppenebene, die die Zuverlässigkeit komplexer Multimaterialprodukte auf Maschinenebene, Werkstattebene und delokalisierter Fertigungskettenebene steuern. Die letztgenannte Säule wird auf digitalen Geschwistern (Werkstattebene) und Zwillingen (Wolkenebene) für die automatische Bewertung des Bauteil-/Baugruppendesigns im Hinblick auf die Kreislauffähigkeit beruhen, auf der erstmaligen richtigen Prozessplanung unter Verwendung synthetischer Altdaten und auf ZDM/ZDW auf der Grundlage von Echtzeit-Prozess- und Post-Prozess-Überwachung.

Wenn die Ziele von WAVETAILOR erreicht sind, wird der Herstellungsprozess der beiden Anwendungsfälle 200 MWh Energie und 923 kg Abfall weniger verbraucht haben, während die Produktionskosten um 50-65 % niedriger sein werden. Um dies zu belegen, wird im Rahmen des Projekts eine spezielle Nachhaltigkeitsstudie erstellt.

Die Österreichische Energieagentur (AEA) ist ein wichtiger Partner in diesem Projekt und bietet Fachwissen in den Bereichen Ökobilanzen, ökologische und soziale Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Kreislaufwirtschaft. Als Leiter des Arbeitspakets "Sustainability and Circularity Assessment" evaluiert die AEA die ökologischen und sozialen Auswirkungen der laserbasierten additiven Fertigungstechnologien. In enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern führt die AEA eine vergleichende Ökobilanz für die Anwendungsfälle DED-LB und PBF-LB durch und quantifiziert deren Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus. Darüber hinaus trägt die AEA zu einer Bewertung der Kreislaufwirtschaft bei, in der die Recyclingfähigkeit, die Wiederverwendbarkeit und die End-of-Life-Strategien zur Förderung der Grundsätze der Kreislaufwirtschaft bewertet werden. Darüber hinaus gleicht die AEA die Projektaktivitäten mit den Zielen für nachhaltige Entwicklung ab und führt eine Analyse der sozialen Aspekte des Projekts durch.
 

Projektwebseite

Auftraggeber:in / Fördergeber:in	EU Horizon Twin Transition
Projektleitung	Melanie Harrer (AEA) Vojislav Petrovic (Coordinator: Joanneum Research)
Projektteam	Lorenz Strimitzer Lisa Freisling Monika Wagner Bernhard Wlcek Michaela Penn
Projektpartner:innen	Joanneum Research Coventry University Lortek S Coop Prima Additive SRL NlightEurope SRL Z Prime GmbH Destinus Spain SL Aerotecnic Metallic SL Morphica SRL Tematys Austrian Energy Agency
Projektdauer	Jänner 2024 bis Juni 2027