Siegenin yliopisto avaa huippuluokan 3D-tulostuslaboratorion metallille!

Siegenin yliopisto avaa huippuluokan 3D-tulostuslaboratorion metallille!

Siegenin yliopisto avasi uuden metallien 3D-tulostuksen laboratorion Paul-Bonatz-Straßen kampuksella 20. maaliskuuta 2025. Tämä laitos on toinen tärkeä askel nykyaikaisten valmistusteknologioiden kehityksessä, joista on tulossa yhä tärkeämpiä eri teollisuudenaloilla. Laboratoriossa on erityisesti kaksi prosessia: jauhepetipohjainen lasersulatus ja laserpinnoitushitsaus. Nämä tekniikat ovat ratkaisevan tärkeitä metallinkäsittelyn tehokkuuden ja joustavuuden lisäämisessä. Jauhepetipohjainen lasersulatus soveltuu erinomaisesti monimutkaisten työkalujen kehittämiseen, kun taas laserpinnoitushitsausta voidaan käyttää erityisesti olemassa olevien komponenttien korjaamiseen tai laajentamiseen, kuten yliopisto selventää raportissaan.

Uuden laboratorion tekniset laitteet maksoivat yhteensä 1,6 miljoonaa euroa ja niiden on tarkoitus edistää merkittävästi tiedon siirtoa yliopiston ja teollisuuden välillä. Tällä pyritään edistämään insinöörien asettumista alueelle ja samalla turvaamaan työmarkkinoita. Korkeasti rahoitettuja tutkimusprojekteja on jo hankittu. Myös laboratorion turvalaitteet ovat korkeatasoisia ja sisältävät vaarallisten aineiden suodatinjärjestelmän ja uuden kaasuvaraston.

Lisäainevalmistuksen mahdolliset sovellukset

Lisäainevalmistuksen käyttömahdollisuudet uudessa laboratoriossa ovat monipuoliset. Tavoitteena on kierrätettyjen metallimateriaalien avulla edistää kestävää kiertotaloutta. Myös älykkäiden antureiden integrointia työkaluihin tutkitaan osana laboratoriotoimintaa. Erityisesti toivotaan uusien konseptien kehittämistä sähköautoteollisuudelle, mikä on erityisen tärkeää ottaen huomioon autoteollisuuden nykyiset trendit.

Jauhepetipohjainen lasersädesulatus (LPBF) on yksi tunnetuimmista lisäainevalmistusprosesseista. Materiaalit käsitellään kerros kerrokselta käyttämällä selektiivistä lasersädesulatusta, mikä mahdollistaa korkean yksityiskohtaisen tarkkuuden. Se levitetään ohuina kerroksina, jotka vaihtelevat välillä 10-200 µm ja sulatetaan valikoivasti suunnatulla lasersäteellä. Siegenin yliopiston kanssa läheisessä yhteistyössä toimivan Fraunhofer IPT:n havaintojen mukaan LPBF-prosessilla on merkittäviä etuja, mutta myös haittoja prosessin nopeuden ja kustannusten suhteen. Siitä huolimatta optimointia ja hybridiprosessiketjuja tehdään parhaillaan lisäainevalmistuksen kustannustehokkuuden ja sarjasoveltuvuuden parantamiseksi.

3D-tulostusteknologian kehitys ja tulevaisuus Saksassa

Lisäainevalmistus on edennyt Saksassa pitkälle 1980-luvun alusta lähtien. Tärkeät teollisuudenalat, kuten autoteollisuus, ilmailu- ja lääketieteellinen teknologia, ovat luottaneet 3D-tulostustekniikoihin vuosikymmeniä. Ensimmäinen saksalainen 3D-tulostusjärjestelmien valmistaja EOS GmbH perustettiin vuonna 1989. Poliittinen ja taloudellinen paine nykyaikaisten valmistustekniikoiden käyttöönotolle kasvaa jatkuvasti.

Vuonna 2023 lisäaineiden valmistuksen markkinoiden volyymin maailmanlaajuisesti arvioidaan olevan noin 20–22 miljardia dollaria, kun Saksan osuus on noin 2,21 miljardia dollaria, mikä vastaa noin 11 prosenttia kokonaismarkkinoista. Tulevaisuuden näkymät näyttävät teollistuvan edelleen ja sarjatuotannon skaalautuvan eri toimialoilla. Yritykset, kuten Volkswagen AG, ovat jo kehittäneet innovatiivisia suunnitelmia tukeutuakseen lähitulevaisuudessa voimakkaasti lisäaineisiin.

Kaiken kaikkiaan Siegenin yliopiston uusi laitos on esimerkki lisäaineiden valmistuksen kasvavasta merkityksestä. Nämä tekniikat voisivat edistää perinteisen valmistuksen rajoja ja tuoda eloon uusia, tehokkaita tuotantomenetelmiä. Autoteollisuudesta lentoliikenteeseen lääketieteelliseen teknologiaan – mahdollisuudet ovat lähes rajattomat.

Yliopistojen ja tutkimuslaitosten investoinnit ja kehitystyöt, kuten Siegenin yliopisto ja Fraunhofer IPT ovat osoittaneet, ovat ratkaisevan tärkeitä Saksan teollisuuden kilpailukyvyn varmistamiseksi 3D-tulostusteknologian globaalissa kontekstissa. Lisätietoa lisäaineiden valmistuksen kehityksestä Saksassa löytyy artikkeleista osoitteesta Siegenin yliopisto, Fraunhofer IPT ja 3D rajaton.