Der 3D-Druck und seine Einsatzmöglichkeiten sind derzeitig in aller Munde. Längst werden damit nicht nur Prototypen und Spezialaufträge gefertigt, die Verfahren bieten sich für Serienfertigungen und kleinvolumige Werkstücke ebenso an wie für die Medizintechnik und die damit verbundenen Herausforderungen.
Das 6. Mitteldeutsche Forum „3 D-Druck in der Anwendung“ findet am 29. Oktober 2019 an der HTWK Leipzig statt.
Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie sollen aktuelle Herausforderungen im Bereich der Rapid Technologien betrachtet werden. Die Themenschwerpunkte des Forums sind:
- Hybride Fertigung
- Biomedizinische Applikationen
- Generative Verfahren in der Urformtechnik
- 3D-Praxis in der Gesellschaft
Zwei Vorträge von Wissenschaftlern der Fakultät Ingenieurwissenschaften der Hochschule Mittweida sind Bestandteil des Tagungsprogramms.
In der Sektion 1: Hybride Fertigung stellt Matthias Horn vom Laserinstitut Hochschule Mittweida eine Prozesskette zur Fertigung von hochbelastbaren Funktionsflächen an SLM-Bauteilen vor. Schwerpunkt des Vortrages ist das additive Verfahren Selektive Laser Melting (SLM), mit dem personalisierte Bauteile, Bauteilintegrationen oder gewichtsreduzierte Bauteile gefertigt werden können, die den aktuellen Herausforderungen hinsichtlich Belastbarkeit sowie kostengünstiger und schneller Fertigung entsprechen. Für die anschließende Endbearbeitung, dem sogenannten Finishen von SLM-Bauteilen, wurde ein neuartiges Hybridverfahren entwickelt, das weggesteuertes Fräsen und kraftgesteuertes Glattwalzen auf nur einer Maschine ermöglicht. Somit kann nicht nur die Maßhaltigkeit des Werkstückes im Bereich von <IT6 erreicht, sondern auch die Oberfläche auf Basis der mechanischen Kaltverfestigung des Glattwalzprozesses durch das Einbringen von Druckspannungen gefestigt und geglättet (Rz < 1µm) werden. In Kombination mit einer darauf abgestimmten Prozessplanung reagiert die Fertigung individuell auf die Eigenschaften des SLM-Bauteiles. Die neue Hybridtechnologie soll insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen für neue Produkte einsetzbar sein.
Entwickelt wurde das Verfahren im Rahmen des Innoteam-Projektes HEIGHT (Hochintegrative Prozesskette zur Generativen Fertigung von Metallischen Hochleistungsbauteilen), in dem neben dem Laserinstitut Hochschule Mittweida die TU Chemnitz sowie vier Unternehmen aus der Region zusammenarbeiten.
Weitere Informationen zum Projekt
Der Vortrag von Prof. Jörg Matthes in der Sektion 2: Biomedizinische und medizintechnische Anwendungen trägt den Titel: Mit Highspeed vom 3D-Scan zum 3D-Druck von orthopädischen Helmschalen. Der Inhalt des Vortrages resultiert aus dem aktuellen Forschungsprojekt „Entwicklung eines 3D-Hochgeschwindigkeitsrotations-druckverfahrens“ (3D-HRD). Dies ist ein Teilprojekt im Innovationsnetzwerk Pro-O-light mit dem Hauptaugenmerk auf die Medizintechnik im Bereich der Entwicklung neuer Technologien und Materialien zur Herstellung medizinischer Hilfsmittel. Ziel des Forschungsprojektes „3D-HRD“ ist es, den bisherigen Arbeits- und Zeitaufwand der Herstellung von orthopädischen Hilfsmitteln wie Orthesen, Prothesen oder Helmen auf ein Minimum zu reduzieren. So benötigt die Herstellung eines orthopädischen Helms aktuell circa 2 Arbeitstage. Mit dem zu entwickelnden 3D-Drucker soll die Herstellungszeit auf die Hälfe reduziert werden. Um diese Reduzierung zu erreichen, erhält der neukonzipierte Drucker bis zu 4 separat steuerbare Druckköpfe und eine rotierende Druckplattform. Ebenso entfällt die zeitintensive Modellherstellung mittels Gipsabdrücken vor dem Druck, die betroffene Körperpartie wird unter Verwendung eines 3D-Scanners erfasst. Der Weg vom 3D-Scan zur additiv gefertigten Helmschale wird in dem Beitrag aufgezeigt. Neben der Hochschule Mittweida arbeiten fünf weitere Partner an der Lösung der Forschungsaufgabe. Gefördert wird das Vorhaben durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi).
Weitere Informationen zum Projekt
Begleitend zum Forum findet eine Kooperationsbörse statt, auf der Unternehmen und F&E-Einrichtungen der Branche ihre Projekte, Produkte und Dienstleistungen sowie Forschungsergebnisse präsentieren.
Veranstaltet wird das Forum im jährlichen Wechsel von der HTWK Leipzig, der Hochschule Merseburg, der Hochschule Mittweida und der Ernst-Abbe-Hochschule Jena.
Weitere Hinweise zum Forum, zur Programm und zur Anmeldung
Text: Prof. Jörg Matthes, Matthias Horn, Annett Kober
Fotos: Hochschule Mittweida