Uniwersytet w Siegen otwiera najnowocześniejsze laboratorium druku 3D do metalu!

Uniwersytet w Siegen otwiera najnowocześniejsze laboratorium druku 3D do metalu!

20 marca 2025 roku Uniwersytet w Siegen otworzył nowe laboratorium druku 3D metali na terenie kampusu Paul-Bonatz-Straße. Obiekt ten stanowi kolejny ważny krok w rozwoju nowoczesnych technologii produkcyjnych, które zyskują coraz większe znaczenie w różnych gałęziach przemysłu. Laboratorium jest specjalnie wyposażone w dwa procesy: stapianie laserowe w złożu proszkowym i napawanie laserowe. Technologie te mają kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności i elastyczności w obróbce metali. Jak wyjaśnia uniwersytet w swoim raporcie, topienie laserowe w złożu proszkowym idealnie nadaje się do opracowywania złożonych narzędzi, natomiast napawanie laserowe może być stosowane w szczególności do naprawy lub rozbudowy istniejących komponentów.

Wyposażenie techniczne nowego laboratorium kosztowało łącznie 1,6 mln euro i ma znacząco przyczynić się do transferu wiedzy pomiędzy uczelnią a przemysłem. Ma to na celu ułatwienie osiedlania się inżynierów w regionie i jednocześnie zabezpieczenie rynku pracy. Pozyskano już wysoko finansowane projekty badawcze. Wyposażenie laboratorium jest również na wysokim poziomie i obejmuje system filtrów do materiałów niebezpiecznych oraz nowy magazyn gazu.

Możliwe zastosowania wytwarzania przyrostowego

Możliwe zastosowania wytwarzania przyrostowego w nowym laboratorium są różnorodne. Celem jest wykorzystanie materiałów metalowych pochodzących z recyklingu w celu promowania zrównoważonej gospodarki o obiegu zamkniętym. W ramach działań laboratoryjnych badana jest także integracja inteligentnych czujników z narzędziami. Szczególne nadzieje pokłada się w rozwoju nowych koncepcji dla branży e-samochodów, co jest szczególnie istotne biorąc pod uwagę aktualne trendy w branży motoryzacyjnej.

Topienie wiązką lasera w złożu proszkowym (LPBF) to jeden z najbardziej znanych procesów wytwarzania przyrostowego. Materiały są przetwarzane warstwa po warstwie przy użyciu selektywnego topienia wiązką lasera, co pozwala na uzyskanie wysokiego poziomu rozdzielczości szczegółów. Nakłada się go cienkimi warstwami o grubości od 10 do 200 µm i selektywnie stapia za pomocą ukierunkowanej wiązki lasera. Według ustaleń Fraunhofer IPT, który ściśle współpracuje z Uniwersytetem w Siegen, proces LPBF wykazuje znaczne zalety, ale ma także wady pod względem szybkości procesu i kosztów. Niemniej jednak trwają prace nad optymalizacją w połączeniu z hybrydowymi łańcuchami procesów w celu poprawy opłacalności i przydatności seryjnej wytwarzania przyrostowego.

Rozwój i przyszłość technologii druku 3D w Niemczech

Produkcja przyrostowa przeszła w Niemczech długą drogę od jej początków w latach 80-tych. Ważne branże, takie jak przemysł motoryzacyjny, lotniczy i technologia medyczna, od dziesięcioleci polegają na technologiach druku 3D. Pierwszy niemiecki producent systemów druku 3D, firma EOS GmbH, powstał w 1989 roku. Presja polityczna i ekonomiczna na wprowadzenie nowoczesnych technologii produkcyjnych stale rośnie.

Szacuje się, że w 2023 r. wielkość światowego rynku wytwarzania przyrostowego wyniesie około 20–22 miliardów dolarów, przy czym w Niemczech będzie to około 2,21 miliarda dolarów, co odpowiada około 11% całego rynku. Perspektywy na przyszłość wskazują na dalszą industrializację i skalowanie produkcji seryjnej w różnych gałęziach przemysłu. Firmy takie jak Volkswagen AG opracowały już innowacyjne plany, w których w najbliższej przyszłości w dużym stopniu będą opierać się na procesach wytwarzania przyrostowego.

Ogólnie rzecz biorąc, nowy obiekt na Uniwersytecie w Siegen jest przykładem rosnącego znaczenia wytwarzania przyrostowego. Technologie te mogą pomóc w przesunięciu granic tradycyjnej produkcji i wprowadzeniu w życie nowych, wydajnych metod produkcji. Od przemysłu motoryzacyjnego, przez lotnictwo, po technologię medyczną – możliwości są niemal nieograniczone.

Inwestycje i rozwój na uniwersytetach i w instytutach badawczych, jak wykazały Uniwersytet w Siegen i Fraunhofer IPT, będą miały kluczowe znaczenie dla zapewnienia konkurencyjności niemieckiego przemysłu w globalnym kontekście technologii druku 3D. Dalsze informacje na temat rozwoju wytwarzania przyrostowego w Niemczech można znaleźć w artykułach z Uniwersytet w Siegen, Fraunhofera IPT I Bez ograniczeń 3D.