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 Klarheit für die Industrie: Forscher ermitteln Standzeiten von Schieberwerkzeugen
12.06.2018 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Tauchen ohne Motor
05.06.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics