Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

3D-Metall-Drucker kommt bei Nutzfahrzeugtechnik an der TU Kaiserslautern zum Einsatz

17.05.2017

Ob Miniaturfiguren aus Plastik, Prothesen aus faserverstärktem Kunststoff oder Bauteile für Autos – 3D-Drucker spielen in der Industrie eine immer größere Rolle. In der Forschung kommt die Technik schon lange zum Einsatz. Auch an der Technischen Universität (TU) Kaiserslautern ist dies der Fall, zum Beispiel am Lehrgebiet für Konstruktion im Maschinen- und Apparatebau (KIMA). Die Ingenieure setzen auf die Technik, um damit unter anderem Komponenten aus Metall für die Nutzfahrzeugindustrie herzustellen. Hierbei arbeiten sie eng mit dem Technikunternehmen 3D Systems aus Darmstadt zusammen, das ihnen den 3D-Metall-Drucker in Kooperation zur Verfügung stellt.

Bei einem 3D-Drucker wird das gewünschte Objekt Schicht für Schicht aus unterschiedlichen Materialen, etwa Kunststoff oder Metall, hergestellt. Die einzelnen Schichten sind sehr dünn, etwa 20 Mikrometer. Als Basis dient bei Metalldruckern zum Beispiel ein sehr feines Pulver, das aufgeschmolzen wird. Mit der Zeit „wächst“ auf diese Weise das Produkt. Dabei liefert eine Entwurfssoftware dem Drucker die genauen Angaben zum Bauteil.


Die Forscher fertigen mit einem ProX DMP 320 Metalldrucker komplexe Bauteile in einem Stück. Der Drucker wird ihnen in Kooperation vom Technikkonzern 3D Systems zur Verfügung gestellt.

Foto: TU Kaiserslautern

Die Kaiserslauterer Ingenieure am KIMA nutzen den 3D-Drucker, um metallische Bauteile zu erzeugen. Ziele ist es unter anderem, damit konventionell hergestellte Komponenten für den Nutzfahrzeugbau zu ersetzen, etwa Fahrwerksteile, und die Methode weiterzuentwickeln. Bei herkömmlichen Verfahren kommen etwa Gießen, Fräsen und Schweißen zum Einsatz.

Der Drucker ermöglicht es hingegen, Teile anzufertigen, die eine große Komplexität wie zum Beispiel filigrane Gitterstrukturen aufweisen. „Mit der Technik lassen sich schnell Ersatzteile herstellen. Zum anderen können wir bei der Konstruktion von Bauteilen einfacher Verbesserungen berücksichtigen, etwa um Gewicht zu reduzieren oder lastgerechtere Strukturen herzustellen“, sagt Dr. Nicole Stephan, die das Lehrgebiet operativ leitet und auch am Zentrum für Nutzfahrzeugtechnologie (ZNT) forscht. Die Forscher am KIMA setzen dabei oftmals auch auf das Vorbild aus der Natur und versuchen, wenn es möglich ist, bionisches Design bei der Konstruktion einfließen zu lassen.

Das Gerät der Baureihe ProX DMP 320 wird den Forschern in Kooperation vom Technikunternehmen 3D Systems zur Verfügung gestellt. Die Firma zählt zu den Pionieren des 3D-Drucks. Der Drucker ist für die Serienproduktion ausgelegt und kommt in der Industrie oftmals zum Einsatz. In der firmeneigenen Teilefertigungsniederlassung produziert das Technikunternehmen über eine Million Bauteile pro Jahr.

„Der Drucker besitzt einen Bauraum von 27,5 Zentimeter mal 27,5 Zentimeter mal 42 Zentimeter. Damit können wir Komponenten, auch für Nutzfahrzeuge, in einem Stück anfertigen, anstatt sie aus mehreren Einzelteilen zusammenzusetzen“, sagt Stephan weiter. „Für uns ist das Verfahren interessant, weil wir damit tragende, strukturoptimierte Funktionsteile realisieren können.“

Die Forscher arbeiten hierbei eng mit dem Unternehmen 3D Systems zusammen, das das Gerät zur Verfügung stellt.

Die Technik kann in vielen Bereichen zum Einsatz kommen, nicht nur bei Bauteilen für die Nutzfahrzeugindustrie, sondern beispielsweise auch beim Maschinenbau oder der Medizintechnik.

Fragen beantwortet:
Dr.-Ing. Nicole Stephan
Lehrgebiet für Konstruktion im Maschinen- und Apparatebau/ Zentrum für Nutzfahrzeugtechnologie
Tel.: 0631 205-3041
E-Mail: stephan[at]mv.uni-kl.de

Melanie Löw | Technische Universität Kaiserslautern
Weitere Informationen:
http://www.uni-kl.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Flexible Fertigung von Elektromotoren für Fahrzeuge
06.09.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Gewicht von Robomotion-Greifer um 60 Prozent reduziert
31.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik