Bayern Innovativ: Fortschritte und Visionen in der Additiven Fertigung

27.11.2024

Bei einer kürzlich abgehaltenen Veranstaltung der Hochschule Landshut wurden die neuesten Entwicklungen und Zukunftsvisionen im Bereich der additiven Fertigung vorgestellt. Wir freuen uns, auch dieses Jahr an dem 11. Praxisforum 3D-Druck „Future of Additive Manufacturing“ teilgenommen zu haben.

Programm-Highlights:

• Zukunftsvisionen 2040: Thomas Eder von Bayern Innovativ präsentierte spannende Einblicke in das Leben und Wirtschaften mit 3D-Druck im Jahr 2040.
• Projektvorstellung ReBi: Prof. Dr. Norbert Babel stellte das Projekt „Bauteilinnovationen durch additive Fertigungsverfahren im bayerischen und österreichischen Grenzraum ReBi“ vor.
• Optimierung der Wärmebehandlung: Valerie Sue Goettgens von der Universität Innsbruck erläuterte die Optimierung der Wärmebehandlung für additiv gefertigtes Ti-6242.
• Leichtbau mit Stahl: Sara Halilovic von der Fachhochschule Oberösterreich präsentierte Fortschritte und Anwendungen im Bereich Leichtbau mit Stahl in der additiven Fertigungstechnologie.

Während der Veranstaltung wurde deutlich, dass neben technologischen Fortschritten auch gesellschaftliche Rahmenbedingungen entscheidend sind, um das volle Potenzial des 3D-Drucks auszuschöpfen. Prof. Dr. Markus Jautze betonte, dass sich die Additive Fertigung in den letzten zehn Jahren enorm entwickelt habe und als Fertigungstechnologie unverzichtbar geworden sei. Der Austausch zwischen Unternehmen und Forschung sei essenziell, um diese Technologie weiter voranzutreiben und neue Ideen zu entwickeln.

Neue Dimensionen im Druck

Prof. Dr. Babel hob hervor, dass die Additive Fertigung neue Dimensionen im Design und in der Herstellung von Bauteilen eröffnet habe. Obwohl die grundlegende Technologie des schichtweisen Aufbaus seit rund 50 Jahren besteht, gibt es nun Diskussionen über 4D-, 5D- und sogar 6D-Druck. Beim 4D-Druck verändern sich 3D-gedruckte Objekte unter Energiezufuhr, wie Temperatur oder Licht, in eine andere Struktur. Beispiele hierfür sind Rohre, die ihre Form je nach Wassermenge und Temperatur ändern, oder funktionale Kleidung, die sich an die Umgebungstemperatur anpasst. Der 5D-Druck fügt zusätzliche Dreh- und Schwenkbewegungen hinzu, während der 6D-Druck eine Kombination aus 4D- und 5D-Druck darstellt.

Zukunftsszenarien für die Additive Fertigung

Thomas Eder präsentierte eine Forschungsstudie von Bayern Innovativ, die verschiedene Zukunftsszenarien für die Additive Fertigung im Jahr 2040 untersuchte. Positive Entwicklungen sind zu erwarten, wenn Digitalisierung und Nachhaltigkeit zentrale Trends bleiben. Der 3D-Druck könnte eine bedeutende Rolle bei Ersatzteilen und Konsumgütern spielen, während Synergien mit Künstlicher Intelligenz und Quantencomputing neue Möglichkeiten eröffnen. Sollte sich die konventionelle Produktion langfristig durchsetzen, könnte der 3D-Druck jedoch eine Nischentechnologie bleiben.

Leichtbau und Lattice-Strukturen

Sara Halilovic erläuterte, wie durch den Einsatz von Lattice-Strukturen die Masse von Bauteilen bei gleichbleibenden mechanischen Eigenschaften reduziert werden kann. Dünnere Wandstärken führen zu einer Gewichtsreduktion, wobei die Energiedichte beim Laserschmelzen eine entscheidende Rolle spielt. Zukünftige Herausforderungen liegen in der Optimierung der Wärmebehandlung und der automatisierten Qualitätssicherung während des Druckprozesses.

Vernetzte Fabrik und neue Technologien

Max Kimpel von Alphacam GmbH sieht die Zukunft in der vernetzten Fabrik und der Scalable Volume Production. Neue Softwarelösungen ermöglichen eine effizientere Kalkulation und Verwaltung von Druckaufträgen. Die Evolve Step-Technologie bietet durch geringere Partikelgrößen und Schichtdicken eine hohe Detailgenauigkeit und glattere Oberflächen, was sie zu einer ernsthaften Konkurrenz für den Spritzguss macht.

Effizienzsteigerung in der Additiven Fertigung

Dr. Theresa Hanemann von EOS GmbH zeigte, wie moderne Anlagentechnik die Effizienz und Serientauglichkeit der Additiven Fertigung steigern kann. Durch größere Bauräume, optimierte Stützstrukturen und den Einsatz von mehreren Lasern konnten die Produktionskosten und -zeiten erheblich reduziert werden. EOS bietet zudem verschiedene Tools zur Unterstützung und Optimierung des Druckprozesses an.

Die Veranstaltung bei Bayern Innovativ bot wertvolle Einblicke in die Zukunft der Additiven Fertigung und zeigte, wie wichtig der Austausch zwischen Forschung und Industrie für die Weiterentwicklung dieser Technologie ist.