Labor für additive Fertigung



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Lehre

Das Labor für additive Fertigung bietet Möglichkeiten additive Fertigungstechnologien, sowohl in ihrer Anlagen- und Prozesstechnik, als auch in ihrer direkten Anwendung zu studieren. Die Möglichkeit praxisnaher Studien ist aktuell mit der Verfügbarkeit verschiedener Desktop Fused Deposition Modelling (FDM) Anlagen gegeben, soll jedoch in nächster Zeit, besonders im Rahmen studentischer Arbeiten, erweitert werden. Im Kontext des Labors für additive Fertigung entsteht so ein interdisziplinärer Arbeitsbereich, in dem Studierende ihr theoretisches Fachwissen anwenden, festigen und gezielt erweitern können.

Arbeitsschwerpunkte

Bereich FDM:

  • Roboterarmgeführtes FDM – Der Andruck an toleranzbehaftete Bauteile bietet neben einer Möglichkeit zur Form- und Lagekorrektur auch Potentiale hinsichtlich einer erweiterten Gestaltungsfreiheit und der Funktionsintegration. Forschungsschwerpunkte sind die Implementierung von berührungslosen Verfahren zur Erfassung der Ist-Kontur, die Entwicklung einer mehrachsigen Bahnplanung, die Erzeugung faserverstärkter Hybridstrukturen sowie die Fertigung intelligenter Bauteile durch Sensorintegration. 
  • Skaliertes FDM – Anlagenentwicklung, -realisierung und Entwicklung von Prozessstrategien, bspw. zur Erzeugung von Strukturbauteilen mit Depositionsraten von mehreren Kilogramm.

 

Bereich pulverbettbasierte Verfahren:

  • Multimaterialverarbeitung  im  Selective Laser Melting (SLM) – Anlagenentwicklung, -realisierung und Entwicklung von Prozessstrategien, Konstruktion von Multimaterialbauteilen und anhängige Konstruktionsmethodik, funktionsintegrierte adaptronische Systeme.

 

Weiteres im Bereich Additiver Fertigung:

  • Ganzheitliche Prozessautomatisierung – Anlagenentwicklung, -realisierung und Entwicklung von Prozessstrategien im Sinne einer autarken Fertigungsstraße.

Interessante Techniken

Digital Light Processing (DLP)/ LCD basierter Druck, Stereolithographie – Die genannten Techniken erzeugen Bauteile mittels selektiver Fotopolimerisation. In DLP und LCD basiert Verfahren erfolgt die Abbildung der sukzessive aufeinandergeschichteten Bauteilquerschnitte durch Projektion dieser mittels Beamer oder LCD Panel. Beim SLA wird der Bauteilquerschnitt mittels Abscannen durch einen Laserstrahl verfestigt.

Als handgeführtes optisches Messsystem können die 3D-Scaner des Labors für aditive Fertigung zur Digitalisierung verschiedener Geometrien genutzt werden. Auf Basis der Scandaten kann anschließend bspw. ein Reverse Modeling des Bauteils stattfinden.

Im FDM werden Kunststoffdrähte, als auch Kunststoffgranulate aufgeschmolzen und einer Düse extrudiert. Die schichtweise Formgebung des Erzeugnisses erfolgt mittels Relativbewegung zwischen der zu bedruckenden Oberfläche und dem Extruder.

Ausstattung

Desktop FDM Anlagen:

Ultimaker 3 und Prusa I3

DLP/SLA-Straße in Planung

 

3D-Scaner:

Artec Eva und Artec Spider

 

Reverse Modeling Software:

Geomagic DesignX

 

Impressionen

Das Team

Wissenschaftlicher Mitarbeiter