Additive Fertigung

TU Dresden entwickelt Multi-Material-3D-Druckverfahren

Mehr als Polymer: Das Projekt MM3D hat den intelligenten Multi-Materialmix im 3D-Druck zum Ziel. Foto: Nicotombo – Fotolia
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Wissenschaftler der Technischen Universität Dresden entwickeln im Forschungsvorhaben „MM3D – Generative Fertigung von Multi-Material-Leichtbaustrukturen und -Werkzeugsystemen“ gemeinsam mit sächsischen Unternehmen neuartige 3D-Druck-Verfahren, bei denen unterschiedliche Materialien in optimaler Kombination zum Einsatz kommen sollen.

Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffe besitzen großes Potenzial für den Leichtbau und ermöglichen neuartige Bauweisen für ressourcenschonende Hightech-Produkte. Die Kombination solcher Faserverbunde mit klassischen Konstruktionswerkstoffen wie Metallen – das sogenannte Multi-Material-Design (MMD) – führt zur deutlichen Erweiterung des Anwendungsspektrums infolge der zielgerichteten Ausnutzung werkstoffspezifischer Vorteile. Diese Stärken lassen sich jedoch nur dann wirtschaftlich nutzen, wenn geeignete effiziente Fertigungstechnologien für unterschiedliche Produktionsmengen zur Verfügung stehen –hier will das Forschungsprojekt „MM3D“ ansetzen.

Die nächste Stufe der Additiven Fertigung

Die auch unter dem Namen „3D-Druck“ bekannten additiven Technologien revolutionieren aktuell branchenübergreifend die Fertigungsindustrie; allerdings ist es bislang nicht möglich, MMD-Leichtbauteile (etwa eine Faserverbund-Metall-Hybridstruktur) generativ zu fertigen. Die traditionellen Polymer-3D-Druck-Verfahren generieren Bauteile mit begrenzten mechanischen Eigenschaften: So kann das erzeugte Bauteil zwar geometrisch abgemustert, jedoch nicht im Einsatzfall getestet oder direkt belastet werden. Damit Unternehmen tatsächlich ohne Investitionskosten ein MMD-Musterbauteil mit späteren Serieneigenschaften anbieten können, fehlen bisher noch geeignete Methoden und Technologien zur kostengünstigen, eigenschaftskonformen generativen Herstellung.
Das Konsortium setzt daher mit dem übergreifenden Ziel an, generative Fertigungstechnologien für Multi-Material-Leichtbaustrukturen mit anwendungsgerechtem, strukturmechanischem Eigenschaftsprofil sowie zugehörige Werkzeugtechnologien an einem MM3D-Demonstrator zu erforschen und zu erproben. Flankierend zur Technologieentwicklung werden innerhalb einer „Shared Factory“ die Forschungsergebnisse unternehmensübergreifend verwertet und die dafür notwendigen Strukturen und Abläufe für eine effiziente Zusammenarbeit entwickelt und exemplarisch erprobt.
Das Projekt „MM3D“ wird von der Sächsischen Aufbaubank GmbH im Rahmen des Programmes „InnoTeam“ unterstützt; gefördert wird es durch die Europäische Union und den Freistaat Sachsen. Das Projektkonsortium umfasst zwei Institute der TU Dresden (das Institut für Leichtbau- und Kunststofftechnik ILK und das Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik IWM) sowie insgesamt acht KMU aus Dresden und Umgebung. Das Projekt wurde vom Carbon Composites e. V., Abteilung CC Ost initiiert, der die Partner auch im weiteren Verlauf der Forschungen unterstützen wird.
Diana Wolfrum ist am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden im Bereich Öffentlichkeitsarbeit tätig.
https://carbon-composites.eu/de/projekte/cc-ost-projekte/weitere-projekte/mm3d-generative-fertigung-von-multi-material-leichtbaustrukturen-und-werkzeugsystemen/
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