Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher revolutioniert Metall-3D-Druck

04.12.2015

Nachwuchswissenschaftler vom Lehrstuhl für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik entwickelt Verfahren für kostengünstigen Metalldruck

Noch handelt es sich bei den meisten Metall-3D-Druckern um kostenintensive laserbasierte Anlagen, doch alternative Verfahren sind in der Erprobung und sollen den Druck komplexer und gebrauchsfähiger Teile wirtschaftlicher machen.


Nachwuchswissenschaftler Clemens Lieberwirth von der Universität Rostock entwickelt ein neuartiges Fertigungsverfahren für einen kostengünstigen Metalldruck.

(Foto: Uni Rostock)

Ziel des Nachwuchswissenschaftlers Clemens Lieberwirth von der Universität Rostock ist es, Metallbauteile auf kostengünstige Weise mittels 3D-Druck herzustellen. Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Drittmittelprojekts entwickelt Lieberwirth dafür einen neuartigen Fertigungsprozess, das so genannte Composite Extrusion Modeling (CEM) Verfahren.

Am Anfang stand bei Clemens Lieberwirth die Vision, einen Metalldrucker zu konstruieren, der wohnzimmertauglich ist. Seit längerer Zeit ist er fasziniert von der 3D-Druck-Technik. Bereits in seinem Masterstudium an der Universität Rostock beschäftigte sich Lieberwirth mit der Entwicklung eines innovativen 3D-Druck-Systems und widmete sich auch in seiner Masterarbeit dem 3D-Druck.

Nun ist der 25-jährige Maschinenbauer am Lehrstuhl für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik unter der Leitung von Professor Hermann Seitz als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig und tüftelt erneut an einem neuen 3D-Druck-Verfahren.

Ausgangspunkt seiner Überlegungen ist das schon weit verbreitete Verfahren der Schmelzschichtung, das bei 3D-Druckern zum Einsatz kommt. Bei diesem Verfahren wird das Werkstück schichtweise aus einem schmelzfähigen Kunststoff aufgebaut. Angetrieben von dem Gedanken, dieses Verfahren auch für die Fertigung von Metallteilen zu nutzen, hat Clemens Lieberwirth einen Druckkopf entwickelt und diesen auf einem umgebauten Drucker installiert.

Aus dem Ausgangsmaterial, einem Granulat aus Kunststoff und Metallpulver, fertigt dieser neue Drucker Rohlinge. Die so genannten Grünteile werden im Anschluss in einem Ofen gesintert. Dabei werden sie erhitzt, wobei die Temperaturen knapp unterhalb der Schmelztemperatur des Metalls bleiben, sodass der Kunststoff herausgelöst wird und die Metallteilchen sich verbinden.

Die Entwicklung des Materialmixes übernimmt dabei der Kooperationspartner, die Bernhardt Kunststoffverarbeitung GmbH. Das Sintern der Teile ist relativ kostengünstig im laufenden Betrieb industrieller Ofenanlagen durchführbar.

„Schon die ersten Untersuchungen zeigten, dass die auf diese Weise gefertigten Teile über sehr gute Festigkeitseigenschaften verfügen und sich beispielsweise durch Fräsen oder Drehen bestens nachbearbeiten lassen“, fasst Clemens Lieberwirth die Erfolge seiner bisherigen Forschungsarbeiten zusammen. Anders als bei dem schon auf dem Markt befindlichen laserbasierten 3D-Druckern können sogar hohle Bauteile mit innerer Stützstruktur produziert werden. Auch die Herstellung von Formen wird überflüssig, womit der Weg für eine wirtschaftliche Fertigung von individuellen Teilen frei wird.

„3D-Druck-Verfahren werden verstärkt als Fertigungsmethode im industriellen Umfeld eingesetzt“, dessen ist sich Professor Seitz sicher. Die Einsatzbereiche für derartige Druckverfahren sind vielfältig. Durch die individuelle passgenaue Anfertigungsmöglichkeit könnten sie den medizintechnischen Bereich revolutionieren. Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich auch im Bereich des Automobilbaus und der Luft- und Raumfahrttechnik. Ersatzteile könnten kostengünstig und schnell produziert werden.

Die Forschungsarbeiten sind mittlerweile so weit fortgeschritten, dass Lieberwirth neben seiner Promotion bereits eine Ausgründung plant. Der erste Schritt ist getan, das „Composite-Extrusion-Modeling-Verfahren“ ist zum Patent angemeldet.

Kontakt:
Universität Rostock
Lehrstuhl für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik
Clemens Lieberwirth M.Sc.
Tel.: +49 381 498-9115
E-Mail: clemens.lieberwirth@uni-rostock.de

Ingrid Rieck | Universität Rostock
Weitere Informationen:
http://www.uni-rostock.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Ultradünne transparente Silberschichten für Solarzellen
12.11.2018 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Heraeus erzielt Qualitätsschub beim 3D-Druck von hochleitfähigem Kupfer
08.11.2018 | Heraeus Holding GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Im Focus: A Chip with Blood Vessels

Biochips have been developed at TU Wien (Vienna), on which tissue can be produced and examined. This allows supplying the tissue with different substances in a very controlled way.

Cultivating human cells in the Petri dish is not a big challenge today. Producing artificial tissue, however, permeated by fine blood vessels, is a much more...

Im Focus: Optimierung von Legierungswerkstoffen: Diffusionsvorgänge in Nanoteilchen entschlüsselt

Ein Forschungsteam der TU Graz entdeckt atomar ablaufende Prozesse, die neue Ansätze zur Verbesserung von Materialeigenschaften liefern.

Aluminiumlegierungen verfügen über einzigartige Materialeigenschaften und sind unverzichtbare Werkstoffe im Flugzeugbau sowie in der Weltraumtechnik.

Im Focus: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Im Focus: Datensicherheit: Aufbruch in die Quantentechnologie

Den Datenverkehr noch schneller und abhörsicher machen: Darauf zielt ein neues Verbundprojekt ab, an dem Physiker der Uni Würzburg beteiligt sind. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit 14,8 Millionen Euro.

Je stärker die Digitalisierung voranschreitet, umso mehr gewinnen Datensicherheit und sichere Kommunikation an Bedeutung. Für diese Ziele ist die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

Profilierte Ausblicke auf die Mobilität von morgen

12.11.2018 | Veranstaltungen

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

MagicMoney: Offline bezahlen – mit deinem Smartphone

13.11.2018 | Wirtschaft Finanzen

5G sichert Zukunft von Industrie 4.0 – DFKI mit der SmartFactoryKL auf der SPS IPC Drives

13.11.2018 | Messenachrichten

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungsnachrichten

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