Fraunhofer-Forum auf der Rapid.Tech 3D 3D-Druck: Die gesamte AM-Kette im Blick

Anbieter zum Thema

SCHOTT SYSTEME GmbH

Schneider Digital Josef J. Schneider e.K.

invenio Virtual Technologies GmbH

Eine überdimensionale Hand – symbolisch für das Projekt FingerKIt – wird zur Rapid.Tech 3D auf die Leistungen des Fraunhofer Kompetenzfeldes Additive Fertigung (AM) aufmerksam machen. Aktuelle Beispiele stellen Forschende im Forum AM Wissenschaft by Fraunhofer am 16. Mai auf dem Fachkongress sowie an allen Tagen der Rapid.Tech 3D in der Ausstellung in Halle 2 am Stand 2-111 vor.

Im Projekt FingerKIt haben fünf Fraunhofer-Institute zusammengearbeitet, um erstmals eine durchgängige automatisierbare Prozesskette zur Herstellung individueller und beweglicher Fingergelenkimplantate im 3D-Druck zu ermöglichen – vom Design über die Fertigung bis hin zur zertifizierungskonformen Prüfung. Darüber wird Dr. Philipp Imgrund vom Fraunhofer IAPT auf dem Forum berichten.

„Der Vortrag zeigt, worum es im Fraunhofer Kompetenzfeld Additive Fertigung geht: Wir betrachten die AM-Kette als Ganzes und unterstützen mit anwendungsnaher Forschung eine erfolgreiche Industrialisierung. Schwerpunkte setzen wir dabei auf Innovationen in den Bereichen Software und Simulation, Materialien, Technologien sowie Nachbearbeitung und Qualitätssicherung. Dies spiegelt sich auch in der Agenda unseres diesjährigen Forums wider“, erklärt Dr. Bernhard Müller, Sprecher des Fraunhofer Kompetenzfeldes Additive Fertigung und Mitglied im Fachbeirat der Rapid.Tech 3D.

Einen neuen Ansatz für eine softwarebasierte Prozesskette im pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen (LPBF) stellt Thomas Töppel vom Fraunhofer IWU vor. Er zeigt auf, wie sich Simulationen beschleunigen lassen, um schnell optimierte Prozessparameter zu erhalten.

4D-gedruckte Formgedächtnisschäume und biobasierte Schaumstoffe

Die engen Verbindungen zwischen den einzelnen Gliedern der AM-Kette, beispielsweise zwischen Material- und Technologieinnovationen, belegen unter anderem die Vorträge von Dr. Dilip Chalissery vom Fraunhofer IAP und Patrick Springer vom Fraunhofer IPA. Dr. Chalissery berichtet über die Herstellung von Formgedächtnispolymeren im 4D-Druck. Damit lassen sich gezielt funktionelle Veränderungen in Polyurethan-Schäumen herbeiführen, wenn sich bestimmte Umweltparameter verändern. Künftig können auch andere Werkstoffe „programmiert“ werden und erweitern so die Anwendungsmöglichkeiten des 4D-Drucks.

Ein neuartiges extrusionsbasiertes additives Fertigungsverfahren stellt Patrick Springer vor. Dabei kommt ein biobasiertes Polymerfilament zum Einsatz, das mit einem physikalischen Treibmittel beladen ist. Auf diese Weise lassen sich Polymerschäume niedriger Dichte herstellen, die mit bisherigen Verfahren nicht 3D-druckbar waren.

Alternative AM-Verfahren und Defekterkennung mit KI

Wie Übergangszonenparameter zwischen den verschiedenen Werkstoffen bei der Multimaterial-Pulverbettfusion zu gestalten sind, ist Inhalt des Vortrags von Timo Schröder vom Fraunhofer IGCV. Neben dem pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen (LPBF) als dominierendem Verfahren zur Herstellung additiver Metall-Komponenten gibt es Alternativen, die insbesondere die Bearbeitung nicht schweißbarer Materialien ermöglichen und damit einen Schwachpunkt des LPBF-Prozesses beseitigen. Dr. Thomas Studnitzky vom Fraunhofer IFAM gibt einen Überblick über diese alternativen Technologien.

Leitmesse

SchraubTec Sindelfingen: Produkte, Dienstleistungen und Vorträge rund um Schraubverbindungen

Neben Software-, Material- und Technologieentwicklungen rücken schnelle und sichere Prüfverfahren zur Qualitätssicherung des additiven Prozesses zunehmend in den Fokus. Künstliche Intelligenz (KI) spielt dafür eine immer größere Rolle, wie Luke Schüller vom Fraunhofer ILT in seinem Vortrag aufzeigt. Er gibt einen Einblick in die Methoden der LPBF-Qualitätssicherung und stellt außerdem eine neuartige Methode zur Defekterkennung im LPBF-Prozess vor. Dabei kommen eine hochauflösende Zeilenkamera und ein vortrainiertes neuronales Netz zum Einsatz.

Zu allen Vortragsthemen sowie zu weiteren AM-Entwicklungen gibt es am Ausstellungsstand des Fraunhofer Kompetenzfeldes Additive Fertigung (Halle 2, Stand 2-111) Exponate und Beispiele zum Anschauen und Diskutieren.