Was ist neu in der Welt der additiven Fertigung? 3D-Druck, auch als additive Fertigung bekannt, steht im Mittelpunkt einer innovativen Entwicklung, die nicht nur die Industrie verändert, sondern auch neue Möglichkeiten in der Materialwissenschaft eröffnet. Eine kürzlich eröffnete Forschungsanlage an der Universität Kassel, die mit einem Wert von über 2 Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert wurde, soll in diesem Bereich eine entscheidende Rolle spielen. Timon Gremmels, der hessische Minister für Wissenschaft und Forschung, betonte bei der Einweihung die Wichtigkeit dieser Anlage für die Optimierung von Fertigungsprozessen.
Diese neue Anlage ermöglicht die Verarbeitung von Metall und Kunststoff und verwendet dabei modernste Technologien, um die chemische Zusammensetzung schichtweise anzupassen. Das Besondere ist, dass sie zur Entwicklung von Material-Bibliotheken eingesetzt wird. Innovative Messtechniken, einschließlich der hellsten Labor-Röntgenquelle der Welt, verfolgen den strukturellen Aufbau der Proben in Echtzeit. Ziel ist es, Legierungen mit Eigenschaften zu finden, die mit denen seltener Erden vergleichbar sind, insbesondere für den Einsatz in der Elektromobilität. Künstliche Intelligenz wird in diesem Prozess eingesetzt, um die gesammelten Daten auszuwerten und die Legierungen optimal zu gestalten.
Fortschritte in der additiven Fertigung
Die additive Fertigung hat sich von einer Nischentechnologie zu einem Schlüsselwerkzeug in vielen Branchen entwickelt. Laut dem Fraunhofer IGCV liegt der Fokus der aktuellen Entwicklungen auf größeren Komponenten und höheren Fertigungsgeschwindigkeiten. Neueste Verfahren wie das Hochdruck-Kaltgasspritzen und das Liquid Metal Printing (LMP) ermöglichen die Kombination von Materialien, die bisher nur schwer zu verbinden waren. Auch das Metal Binder Jetting bietet neue Möglichkeiten für die Massenproduktion kleiner Bauteile.
Ein zentrales Element der Forschung ist das Projekt Autohybrid, bei dem hybride Bauweisen untersucht werden. Hierbei werden Teile eines Produktes additiv gefertigt, während der Grundkörper durch ein kostengünstigeres Verfahren hergestellt wird. Solche Ansätze zeigen, wie Unternehmen von der Flexibilität der additiven Fertigung profitieren können, um effizientere Prozesse zu gestalten.
Neue Materialwelten
Im Jahr 2025 wird die additiva Fertigung ergänzt durch den Einsatz neuer Materialien, von hochleistungsfähigen Polymeren bis zu nachhaltigen Alternativen. Dies erweitert nicht nur die Einsatzmöglichkeiten, sondern fördert auch eine schnellere und kostengünstigere Herstellung individualisierter Produkte, sei es in der Konsumgüter- oder der Medizintechnik. Anwendungsfelder sind etwa maßgefertigte Schuhe und Implantate sowie hitzebeständige Keramiken für die Luft- und Raumfahrt.
Jedoch stehen der Branche auch Herausforderungen gegenüber. Dazu gehören die Standardisierung von Produktionsprozessen und die Qualifizierung von Fachkräften. Die Investitionen in Großserienproduktionsanlagen müssen weiter gesenkt werden, um eine breitere Anwendung der Technologie zu ermöglichen. Dennoch bleibt festzuhalten: additiver Druck hat das Potenzial, nicht nur die Produktion und den Konsum zu verändern, sondern auch die gesamte Industrie dynamisch neu zu gestalten.
Insgesamt zeigt die Entwicklung an der Universität Kassel sowie in anderen Forschungseinrichtungen, dass die additive Fertigung in den nächsten Jahren weiter an Fahrt aufnehmen wird. Unterschiedliche Projekte und Innovationen versprechen, den Weg für neue Materialien und Verfahren zu ebnen und die Industrie der Zukunft maßgeblich zu beeinflussen.
Für weitere Informationen zu dieser spannenden Materie besuchen Sie die folgenden Links: Universität Kassel, Fraunhofer IGCV, und Addis Tech Blog.