3D-Druck, auch als Additive Fertigung bezeichnet, spielt in der industriellen Produktion eine wachsende Rolle. Damit lassen sich Produkte schnell, effizient und kostengünstig herstellen. Doch für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) ergeben sich in diesem Zusammenhang Fragen. Lohnt es sich in solche eine Technologie zu investieren? Rechnet sich das Verfahren wirtschaftlich? Unterstützung und Beratung bietet dazu das Anwendungszentrum für Additive Fertigung (AAF) an der TU Kaiserslautern (TUK).
Beratung dazu, was KMU beim 3D-Druck interessiert
Das AAF wurde Ende 2020 gegründet. Im November gab das rheinland-pfälzische Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau den Startschuss und bewilligte dafür 2,65 Mio. Euro aus Mitteln des Landes und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).
Additive Fertigung inklusive Laserauftragschweißen
Erst vor kurzem wurde hier eine Laserauftragschweißanlage in Betrieb genommen, mit der sich mehrere metallische und nicht-metallische Werkstoffe verarbeiten und kombinieren lassen. Der Laser schmilzt den pulverförmigen Werkstoff bereits in der Luft auf. Dann wird er Schicht für Schicht auf die Oberfläche des Bauteils aufgetragen. „Die Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass sie große Stückzahlen in kurzer Zeit herstellen kann“, sagt Sebastian Greco, wissenschaftlicher Mitarbeiter am AAF. Zudem gibt es bei der Maschine die Option der 5-Achs-Bearbeitung, so dass auch sehr komplexe Strukturen erzeugt werden können.
Interessante Kombination von Werkstoffen
Verschiedene Materialien lassen sich mit der Anlage kombinieren. Auf diese Weise kommt man beispielsweise zu Werkstoffen, die man gezielt mit neuen Eigenschaften ausstatten kann, etwa verstärkte Werkstoffe wie so genannte Metall-Matrix-Komposite. Neben Metallen und Kunststoffen können bei diesem Verfahren aber auch Edelstahl, Titan und Aluminium zum Einsatz kommen.
Doch neben der Forschung geht es am Zentrum auch um en Technologie-Transfer: An 3D-Druck interessierte Betriebe erhalten hier Unterstützung. „Jedes Projekt startet mit einer Vorbereitungsphase, in der wir mithilfe einer Machbarkeitsstudie analysieren, ob ein Bauteil aus wirtschaftlicher und technischer Sicht lukrativ für die additive Fertigung ist“, erläutert Sebastian Greco. „Erst dann erfolgt die eigentliche Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung von Prototypen.“
Kleine und mittlere Unternehmen zur additiven Fertigung beraten
Prof. Jan Aurich, Leiter des Zentrums und Professor für Fertigungstechnik an der TUK, ergänzt: „Die Investition ermöglicht es uns, den Technologie-Transfer im Bereich des 3D-Drucks zu intensivieren und insbesondere kleine und mittelgroße Unternehmen auf ihrem Weg zur Produktion der Zukunft zu unterstützen.“ Die additive Fertigung mit ihrer hohen Flexibilität erlaube es bereits jetzt, Lieferketten zu verkürzen und lokal zu produzieren. Mit dem neuen, beschleunigten Verfahren sei dies nicht nur für die Einzelfertigung und kleine Stückzahlen möglich, sondern auch für die industrielle Serienproduktion.
In Workshops gibt das Zentrum interessierten Unternehmen regelmäßig Einblick in diese 3D-Technik und bietet auch Unterstützung an. Erst Ende Oktober 2021 beteiligte sich das AAF bei einer Veranstaltungsreihe der Handwerkskammer (HWK) der Pfalz und stellte die Anwendungsmöglichkeiten der Technik vor.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich
Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation
E-Mail: fbk@mv.uni-kl.de
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