Neue Gestaltungsfreiheit mit additiv gefertigten Bauteilen

Nach ordnungsgemäßen Test durch das mobile Team des Testzentrums Limbach-Oberfrohna konnten wir nach langer Abstinenz wieder einen Referenten begrüßen. Herr Prof. Dr. Ing. Uwe Mahn informierte uns zum Stand der Technik im Bereich additiv Manufacturing.

Das Thema Additive Fertigung (3D-Druck), hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt und wird zunehmend u.a. auch zur Kleinserienfertigung in der Industrie eingesetzt. Aufgrund der verschiedensten Anwendungsfelder wächst das Werkstoffportfolio der vielfältigen 3D-Drucktechnologien stetig. Völlig neuartig gestaltete Bauteile sind damit möglich. Wo steht die Forschung? In wie weit ist gerade die Additive Fertigung für klein- und mittelständische Unternehmen interessant? Wo liegen die Anwendungsgebiete? Fragen über Fragen zu denen fachlich versiert ausgefühtrt wurde. Dabei wurden Fragen der Topologieoptimierung und der Prozesssimulation in den Mittelpunkt gestellt. Die Möglichkeiten der additiven Fertigung wurden am Beispiel eines Mikrowärmetauschers sehr eindrucksvoll aufgezeigt.

Als Ablaufschema der Topologieoptimierung standen die Punkte Definition des Designraumes, Materialentfernung und Erstellung einer Geometrie im Fokus der Betrachtungen am Beispiel eines Gabelkopfes. Ziel war insbesondere die Materialreduzierung und Lage eventueller Eigenfrequenzen.

Bei der Prozessimulation wurde der Produktionsprozess (AM – Additiv Manufacturing) mit der Thermisch Transienten Analyse, der Aufbau der Geometrie und die nachfolgende statisch mechanische Analyse erläutert.

Es schloss sich ein reger Gedankenaustausch zu Einsatzbereichen, Grenzen und Größen möglicher additiver Fertigung, Fertigungszeiten und den einsetzbaren Materialien an. Bei letzterem wurden insbesondere das selektive Lasersintern (SLS) und die Möglichkeiten des Kunststoffdruckes (Kunststofffilamente) diskutiert.