Produktionstechnik Sachsen 2019
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Internationaler Hotspot für Additive Manufacturing

Sächsische Fraunhofer-Institute beschleunigen mit Innovationen die Industrialisierung des 3D-Drucks

SEAM lässt sich die additive Fertigung von Kunststoffbauteilen beschleunigen

Mit SEAM lässt sich die additive Fertigung von Kunststoffbauteilen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren um das Achtfache beschleunigen.
Foto: Fraunhofer IWU

Sächsische Fraunhofer-Institute gehören zu den Vorreitern bei der Entwicklung und Industrialisierung additiver Verfahren, wie jüngste Innovationen belegen.

Das Fraunhofer IWU Chemnitz zeigt zur Hannover Messe 2019 eine Weltneuheit: einen High-Speed-3D-Drucker für großvolumigen Kunststoffteile. Die Wissenschaftler haben mit SEAM (Screw Extrusion Additive Manufacturing) ein Verfahren entwickelt, das im Vergleich zum herkömmlichem 3D-Druck acht Mal schneller ist. Die hohe Prozessgeschwindigkeit wird durch die Kombination von Werkzeugtechnologie und 3D-Druck erreicht. Zur Verarbeitung des Kunststoffs verwenden die Forscher eine eigens konstruierte Einheit, die das Rohmaterial aufschmilzt und mit einer hohen Austragsleistung ausstößt. Diese Einheit installierten sie über einer Bauplattform, die sich mithilfe des Bewegungssystems einer Werkzeugmaschine auf sechs Achsen schwenken lässt. Diese Kombination gilt bislang als einzigartig. Standard-Kunststoffgranulate lassen sich zu belastbaren, faserverstärkten, mehrere Meter großen Bauteilen verarbeiten.

Projekt AddiLine

Im Projekt „AddiLine“ entsteht ein prozessintegriertes Prüfsystem, das die Qualität der 3D-gedruckten Komponente beim Entstehen in Echtzeit überwacht.
Fotos: Fraunhofer IKTS

Um additive Fertigung prozess- und damit qualitätssicher zu gestalten, ist eine „mitdenkende“ Überwachung notwendig. Wissenschaftler des Fraunhofer IKTS Dresden arbeiten mit Partnern im Projekt „AddiLine“ an einer Echtzeitüberwachung des „Thermoplastischen 3D-Drucks“ (T3DP). Mit dem am Fraunhofer IKTS entwickelten neuen Verfahren können auch Keramiken und Hartmetalle verdruckt werden. Die zu entwickelnde berührungslose Inline-Prozesskontrolle soll als kostengünstiges System mit flexiblem und robustem optischen Aufbau realisiert werden. Dass sich Dresden zu einem internationalen Hotspot des Additive Manufacturing entwickelt hat, belegen auch die Aktivitäten des Fraunhofer IWS, das Ende Januar 2019 rund 300 Wissenschafts- und Wirtschaftsexperten aus aller Welt zum 3. Internationalen Symposium Additive Manufacturing begrüßen konnte. Im Additive Manufacturing Center Dresden (AMCD) erhielten die Teilnehmer u. a. Einblick in aktuelle Entwicklungen für Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Energietechnik, Werkzeug- und Formenbau sowie Medizintechnik. Das AMCD ist ein internationales Kompetenzzentrum, an dem verfahrensübergreifend Werkstoff- und Fertigungslösungen für herausfordernde Produkte erarbeitet werden. Es entstand in enger Kooperation zwischen Fraunhofer IWS, TU Dresden und Dresden-concept. Gleichzeitig koordiniert das Projekt Agent-3D vom AMCD aus die Zusammenarbeit mit seinen über 120 Konsortialpartnern. Gemeinsames Ziel ist es, die Technologieführerschaft in den zentralen Themenfeldern der additiven Fertigung in Deutschland zu verankern.
Auch der Dresdner Institutsteil des Fraunhofer IFAM erweitert seine Aktivitäten auf diesem Gebiet. Dazu wurde Anfang März ein Innovation Center Additive Manufacturing (ISAM) eingeweiht. Hier stehen verschiedene additive Technologien für die Herstellung von Kunststoff- sowie metallischen Bauteilen zur Verfügung.

www.iwu.fraunhofer.de
www.ikts.fraunhofer.de
www.iws.fraunhofer.de
www.ifam.fraunhofer.de