Siegeni ülikool avab nüüdisaegse metalli 3D-printimise labori!

Siegeni ülikool avab nüüdisaegse metalli 3D-printimise labori!

Siegeni Ülikool avas 20. märtsil 2025 Paul-Bonatz-Straße ülikoolilinnakus uue labori metallide 3D-printimiseks. See rajatis tähistab järjekordset olulist sammu kaasaegsete tootmistehnoloogiate arendamisel, mis muutuvad erinevates tööstusharudes üha olulisemaks. Laboratoorium on spetsiaalselt varustatud kahe protsessiga: pulberkihipõhine lasersulatus ja lasersadestuskeevitus. Need tehnoloogiad on metallitöötlemise tõhususe ja paindlikkuse suurendamiseks üliolulised. Pulberkihipõhine lasersulatus sobib ideaalselt keerukate tööriistade väljatöötamiseks, lasersadestuskeevitust saab aga kasutada spetsiaalselt olemasolevate komponentide parandamiseks või laiendamiseks, nagu ülikool oma aruandes selgitab.

Uue labori tehnilised seadmed läksid maksma kokku 1,6 miljonit eurot ning sellega tahetakse anda oluline panus teadmiste edasiandmisse ülikooli ja tööstuse vahel. Sellega soovitakse edendada inseneride asumist piirkonda ja samal ajal kindlustada tööturgu. Kõrgelt rahastatud uurimisprojekte on juba soetatud. Labori turvavarustus on samuti kõrgel tasemel ning sisaldab ohtlike materjalide filtrisüsteemi ja uut gaasihoidlat.

Lisandite valmistamise võimalikud rakendused

Lisandite valmistamise võimalikud kasutusvõimalused uues laboris on mitmekesised. Eesmärk on kasutada ümbertöödeldud metallmaterjale jätkusuutliku ringmajanduse edendamiseks. Laboritegevuse osana uuritakse ka intelligentsete andurite integreerimist tööriistadesse. Erilist lootust pannakse e-autotööstuse uute kontseptsioonide väljatöötamisele, mis on autotööstuse praegusi suundumusi arvestades eriti asjakohane.

Pulberkihil põhinev laserkiirega sulatamine (LPBF) on üks tuntumaid lisaainete tootmisprotsesse. Materjale töödeldakse kihthaaval, kasutades selektiivset laserkiirega sulatamist, mis võimaldab kõrget detailsuse eraldusvõimet. Seda kantakse peale õhukeste kihtidena vahemikus 10 kuni 200 µm ja sulatatakse valikuliselt suunatud laserkiirega. Siegeni ülikooliga tihedat koostööd tegeva Fraunhofer IPT järelduste kohaselt on LPBF-protsessil olulisi eeliseid, kuid sellel on ka puudusi protsessi kiiruse ja kulude osas. Sellegipoolest käib töö optimeerimise kallal koos hübriidprotsessiahelatega, et parandada lisaainete valmistamise kuluefektiivsust ja seeriasobivust.

3D-printimise tehnoloogia arendamine ja tulevik Saksamaal

Lisandite tootmine on Saksamaal alates selle algusest 1980ndatel kaugele jõudnud. Sellised olulised tööstusharud nagu autotööstus, lennundus ja meditsiinitehnoloogia on 3D-printimise tehnoloogiatele tuginenud aastakümneid. Esimene Saksamaa 3D-printimissüsteemide tootja EOS GmbH asutati 1989. aastal. Poliitiline ja majanduslik surve kaasaegsete tootmistehnoloogiate kasutuselevõtuks kasvab pidevalt.

2023. aastal on lisaainete tootmise turu maht maailmas hinnanguliselt umbes 20–22 miljardit USA dollarit, kusjuures Saksamaa osakaal on umbes 2,21 miljardit USA dollarit, mis moodustab umbes 11% kogu turust. Tulevikuväljavaated näitavad edasist industrialiseerimist ja seeriatootmise skaleerimist erinevates tööstusharudes. Sellised ettevõtted nagu Volkswagen AG on juba välja töötanud uuenduslikud plaanid, et toetuda lähitulevikus suuresti lisandite tootmisprotsessidele.

Üldiselt on Siegeni ülikooli uus rajatis näide lisandite tootmise kasvavast tähtsusest. Need tehnoloogiad võivad aidata nihutada traditsioonilise tootmise piire ja tuua ellu uued tõhusad tootmismeetodid. Autotööstusest lennunduseni meditsiinitehnoloogiani – võimalused on peaaegu lõputud.

Siegeni ülikooli ja Fraunhoferi IPT investeeringud ja arendused ülikoolides ja uurimisinstituutides on Saksamaa tööstuse konkurentsivõime tagamisel 3D-printimise tehnoloogiate globaalses kontekstis üliolulised. Lisateavet lisandite tootmise arengute kohta Saksamaal leiate artiklitest alates Siegeni ülikool, Fraunhofer IPT ja 3D piiramatu.