Fokus Forschung: Von Mikro bis Makro, Sensoren und Schutzstrukturen

Fokus Forschung: Von Mikro bis Makro, Sensoren und Schutzstrukturen

Forschung, Messen

Vom 17. bis 19. Mai 2022 stellt die Hochschule Mittweida auf der rapid.tech 3D in Erfurt aus

Nach zwei Jahren Abstinenz und einem rein digitalen Kongress ist es endlich wieder soweit: Die rapid.tech 3D öffnet von heute an bis zum Donnerstag auf der Erfurter Messe ihre Pforten. Kernstück der Messe mit Kongress und Netzwerkveranstaltung sind die innovativen Technologien und Anwendungsbeispiele rund um den 3D-Druck und der Additiven Technologien. Unter den mehr als 70 Ausstellern ist auch die Hochschule Mittweida mit gleich drei Präsentationen vertreten.

Das Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) stellt sein gesamtes Portfolio aus dem Bereich der laserbasierten Additiven Fertigung in Metall und Keramik vor. Besondere Highlights sind dieses Jahr neueste Mikrobauteile, welche mittels Mikro-SLM, einer Weiterentwicklung des selektiven Laserstrahlschmelzens (auch bekannt als SLM oder L-PBF), gefertigt werden. Das Verfahren ermöglicht den 3D-Druck von Bauteilen mit verbesserter Strukturauflösung, geringerer Oberflächenrauheit und höherer Formgenauigkeit unter Einsatz sehr feiner Pulver mit Korngrößen kleiner 10 µm und einen Laserspot von ca. 30 µm. Durch die Anpassungen lassen sich Strukturauflösungen lateral bis zu 40 µm und vertikal bis zu 5 µm erzielen sowie eine Oberflächenrauheit von Ra = 2,5 µm (unbehandelt). Anhand der bisher vorliegenden Untersuchungen kann bereits gezeigt werden, dass das Mikro-SLM-Verfahren ein großes Potenzial für die Herstellung komplexer Präzisionsbauteile aufweist, die mit anderen konventionellen Verfahren nicht hergestellt werden können.

Zudem begibt sich das LHM mit seiner Forschung aktuell auch in den Bereich des Großformatdrucks. Hierfür wird ein neues Herstellungsverfahren entwickelt, welches mit grobem Pulver oder Granulat (Korngröße: > 200 µm) und hohen Laserleistungen arbeitet und perspektivisch den 3D-Druck von großen Teilen (Kubikmeterbereich) ermöglichen soll. Erste Teststrukturen sind auf der Messe ausgestellt. Zudem ist auch ein Anwendungsbeispiel an unserem Partnerstand von der HTWK Leipzig aufgebaut: Ein Ausschnitt aus einer freigeformten Fassade mit individuellen Verbindungsknoten, die am LHM 3D-gedruckt wurden und zukünftig mit dem neuen Verfahren gefertigt werden sollen.

Die Professuren IMS Intelligente Maschinensystem (Prof. Jörg Hübler) und Maschinenelemente (Prof. Jörg Matthes) präsentieren Ergebnisse ihrer aktuellen Forschungsvorhaben.

So werden verschiedene Sensoren ausgestellt, die mittels 3D-Drucker direkt auf Textilien appliziert werden. Dabei kann in einem Arbeitsschritt der Sensor hergestellt und mir dem im Textil liegenden elektrischen Leitern kontaktiert werden. Als Beispiel werden ein resistiver Temperatursensor und ein resistiver / kapazitiver Berührungssensor gezeigt.

Außerdem werden 3D-gedruckte Schutzstrukturen auf Textilien vorgestellt, bei denen die Schnitt- und Stichfestigkeit erhöht werden können. Diese Strukturen finden u. a. bei Schutzkleidungen für Polizei und Sicherheitsdienste Anwendung.

Weiterhin wird das an der Hochschule Mittweida mitentwickelte Hochgeschwindigkeit-Rotationsdruckverfahren vorgestellt, mit dem es möglich ist, die Druckzeit für runde, hohlzylindrische Objekte deutlich zu reduzieren. Mit dem Prototypen-Drucker ist es möglich, mit vier Extrudern simultanen zu drucken. So sind Druckzeitreduzierungen von bis zu 93% gegenüber eines konventionellen 3D-Druckers mit einem Extruder möglich.

Wir wünschen unseren Ausstellern am Stand 2-517 eine erfolgreiche Messe.

Text: Michael Pfeifer, Dr. Hagen Bankwitz
Foto: Laserinstitut Hochschule Mittweida (1), Hochschule Mittweida