Revolution inom 3D-utskrift: sätter nya standarder för branschen!

Revolution inom 3D-utskrift: sätter nya standarder för branschen!

Den 20 augusti 2025 kommer forskare vid universitetet i Duisburg-Essen att tillhandahålla information om banbrytande framsteg inom området 3D-utskrift, i synnerhet genom processen med laserpulverbäddfusion (LPBF). Hur uni-due.de rapporterar har LPBF etablerat sig som en utbredd industriell 3D-utskriftsprocess som särskilt används inom flyg-, medicinteknik- och verktygstillverkningssektorerna. Dessa teknologier möjliggör produktion av komplexa och mycket motståndskraftiga komponenter.

Forskningen genomfördes under en period av sex år som en del av ett prioriterat program finansierat av den tyska forskningsstiftelsen (DFG) med titeln "Materials for Additive Manufacturing". Detta program har nu genomförts framgångsrikt och den kunskap som vunnits har gjorts tillgänglig via en interlaboratoriestudie och ett specialnummer av tidskriften Advanced Engineering Materials. Dr Anna Ziefuß, en av de inblandade forskarna, beskriver resultaten av interlaboratoriestudien som en milstolpe för vetenskap och industri.

Standardisering och forskningsresultat

Interlaboratoriestudien, som anses vara den största öppna datamängden i sitt slag, involverade samarbete mellan 32 internationella laboratorier. Syftet var att främja standardiserad tillverkning av komponenter från metalliska och polymera pulver. I synnerhet undersöktes jämförelsen av materialegenskaper, maskinparametrar och processledning.

Ett centralt mål för dessa forskningsinsatser är förbättring och standardisering av material och tillsatsprocesser. Prioriteringsprogrammet SPP 2122 lanserades 2019 och involverar över 30 forskarlag i utveckling av skräddarsydda pulver och funktionalisering av nanopartiklar. Från och med den 10 november 2025 kommer data som samlats in från interlaboratoriestudien att vara allmänt tillgänglig.

Förutom LPBF bygger additiv tillverkning på olika andra processer som fused filament fabrication (FFF) och robocasting. Enligt uppgifter från iwn.fraunhofer.de vätskereologi påverkar avsevärt tryckbeteendet under materialextrudering. En blandning av polymerfilament och högsmältande partiklar används, som smälts och bearbetas genom ett munstycke.

I projekt stöds datainsamlingen även av numeriska simuleringar för att effektivisera olika aspekter av tryckprocessen. Dessa är viktiga steg för att identifiera ideala pastakompositioner som krävs för de önskade tryckta objekten.

Kontexten för 3D-utskrift

3D-utskrift, även känd som additiv tillverkning, beskriver processer för att producera tredimensionella objekt genom att applicera material lager för lager. Denna process har utvecklats snabbt sedan 1980-talet och används inom en mängd olika områden, inklusive industri, forskning, konstruktion och medicinteknik. Material bearbetas under datorstyrning baserat på CAD/CAM-data, vilket ökar kostnadseffektiviteten då antalet stycken minskar och den geometriska komplexiteten ökar.

Men utmaningarna med 3D-utskriftstekniker är olika. Dessa inkluderar juridiska aspekter, hälsorisker och materialkostnader. Även om utbildning och vidareutbildning inom additiv tillverkning är olika, finns det ingen specifik utbildningssysselsättning inom detta område. Hur Wikipedia gör det tydligt, 3D-utskrift öppnar inte bara för nya produktionsmöjligheter, utan också innovativa tillvägagångssätt inom forskning, såsom bioprinting för produktion av organ och vävnader.

Sammanfattningsvis befinner sig 3D-printing vid en vändpunkt där standardisering och förbättring av processer är avgörande för vidareutveckling av nya material och tekniska applikationer. Resultaten av pågående forskningsprojekt lovar att få långtgående effekter på branschen.