3D-Druck schafft neue architektonische Möglichkeiten

Am 14.06.2023 fand das 10. Mitteldeutsche Forum „3D-Druck in der Anwendung“ an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig statt. Das Forum wird jährlich von der Ernst-Abbe-Hochschule Jena, der Hochschule Merseburg, der Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig und der Hochschule Mittweida veranstaltet.

Das Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) war mit einem Gemeinschaftstand mit seinem Projektpartner, der Forschungsgruppe FLEX der HTWK Leipzig, vor Ort. Mit dabei hatten sie den InNoFa-Demonstrator, ein zwei mal drei Meter großer Ausschnitt einer Fassadenkonstruktion. Dieser besteht aus 44 standardisierten Hohlprofilen und zwölf additiv gefertigten, individuell geformten Knotenverbindungen aus Aluminium. Geometrisch ebenfalls individuelle Acryl-Platten ersetzen im Modell die Verglasungselemente und „schließen“ die Fassade. Dieses Fassadensegment soll Unternehmen aus dem Bausektor die Vorzüge und Potenziale des neuartigen Vorgehens zeigen. Der Demonstrator entstand in Zusammenarbeit von FLEX und LHM im Rahmen des Transferverbundes Saxony⁵. Mittlerweile sind die Knoten nicht mehr alle mittels konventionellem selektivem Laserschmelzen (SLM) aus Aluminium gefertigt, sondern es sind bereits erste Knoten aus Edelstahl verbaut, die mittels Makro-SLM, einem neu entwickelten Verfahren des Laserinstitut Hochschule Mittweida, gefertigt wurden.

Am Stand der beiden Hochschulen überzeugte sich auch Sachsens Ministerpräsident Michael Kretschmer im Gespräch mit Prof. Alexander Stahr (FLEX, HTWK Leipzig) und Michael Pfeifer (LHM) von der starken Forschungsleistung der Projektpartner.

Die Forschungsgruppe FLEX der HTWK Leipzig forscht an ressourcenschonenden, smarten und effizienten Tragkonstruktionen, wie optimierten Fassaden- und Dachkonstruktionen. Hierfür werden individuell gefertigte Knoten benötigt, was wirtschaftlich nur mittels additiver Fertigung Sinn macht. Da konventionelle 3D-Druck-Verfahren zu kostenintensiv sind, hat das LHM das neue Makro-SLM-Verfahren entwickelt. Das Verfahren ermöglicht den pulverbettbasierten 3D-Druck großvolumiger Metall-Bauteile. Zum Einsatz kommt ein grobes Pulver (Korngröße: > 200 µm), welches mit hoher Laserleistung verschmolzen wird. Damit ist eine individuelle Fertigung der Knoten kosteneffizient möglich. Darüber hinaus bietet das Verfahren aber auch noch großes Potential für wesentlich größere Teile, die es additiv zu fertigen gilt. So entsteht am LHM gerade eine Demonstrator-Anlage mit einem Bauraumvolumen von vier Kubikmetern.

Am Laserinstitut Hochschule Mittweida wird im Bereich der laserbasierten additiven Fertigung aber nicht nur im Makro-Bereich geforscht. Schon seit vielen Jahren ist der Mikro-3D-Druck eines der Aushängeschilder des Institutes. Auch in diesem Bereich geht die Forschung stetig weiter und die neuesten Ergebnisse wurden in Form eines Vortrages von Laura Römer auf dem Forum präsentiert.

^{Text: Michael Pfeifer Bilder: Swen Reichhold (1), Laserinstitut Hochschule Mittweida (2)}

^{Der Beitrag erschien zuerst auf der Seite Fokus Forschung der Hochschule Mittweida.}