Forschung : Additive Fertigung: Neue Technik macht vielfältige Materialkombinationen möglich
Am Anwendungszentrum für Additive Fertigung (AAF) an der TU Kaiserslautern (TUK) wurde erst vor kurzem eine Laserauftragschweißanlage in Betrieb genommen, bei der mehrere metallische und nicht-metallische Werkstoffe verarbeitet und kombiniert werden können. Bei dieser Technik wird der pulverförmige Werkstoff durch den Laser bereits in der Luft aufgeschmolzen und anschließend Schicht für Schicht auf die Oberfläche des Bauteils aufgetragen. „Die Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass sie große Stückzahlen in kurzer Zeit herstellen kann“, sagt Sebastian Greco, wissenschaftlicher Mitarbeiter am AAF. Zudem gibt es bei der Maschine die Option der 5-Achs-Bearbeitung, was bedeutet, dass auch sehr komplexe Strukturen erzeugt werden können.
Interessant ist die Anlage zum einen für die Forschung, da sich hier die Möglichkeit bietet, verschiedene Materialien miteinander zu kombinieren. Auf diese Weise ließen sich beispielsweise Werkstoffe fertigen, die man gezielt mit neuen Eigenschaften ausstatten kann, etwa verstärkte Werkstoffe wie sogenannte Metall-Matrix-Komposite. Neben Metallen und Kunststoffen können bei diesem Verfahren aber auch Edelstahl, Titan und Aluminium zum Einsatz kommen.
Unterstützung für Betriebe
Zum anderen spielt am Zentrum der Technologie-Transfer eine wichtige Rolle: An 3D-Druck interessierte Betriebe erhalten hier Unterstützung. „Jedes Projekt startet mit einer Vorbereitungsphase, in der wir mithilfe einer Machbarkeitsstudie analysieren, ob ein Bauteil aus wirtschaftlicher und technischer Sicht lukrativ für die additive Fertigung ist“, erläutert Sebastian Greco. „Erst dann erfolgt die eigentliche Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung von Prototypen.“
Jan Aurich, Leiter des Zentrums und Professor für Fertigungstechnik an der TUK, ergänzt: „Die Investition ermöglicht es uns, den Technologie-Transfer im Bereich des 3D-Drucks zu intensivieren und insbesondere kleine und mittelgroße Unternehmen auf ihrem Weg zur Produktion der Zukunft zu unterstützen. Die additive Fertigung mit ihrer hohen Flexibilität erlaubt es bereits jetzt, Lieferketten zu verkürzen und lokal zu produzieren. Mit dem neuen, beschleunigten Verfahren ist dies nicht nur für die Einzelfertigung und kleine Stückzahlen möglich, sondern auch für die industrielle Serienproduktion.“
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