Druckwelle – ingenieur.de-Podcast zur Additiven Fertigung

Wer kleine, individualisierte Kunststoffteile mit maximaler Detailgenauigkeit in kurzer Zeit braucht, sollte sich die FDR-Technologie (Fine Detail Resolution) von Eos anschauen. Das Konstruieren von teuren Mikro-Spritzguss-Formen wird dadurch obsolet. Und wer feine Kunststoffteile deutlich schneller als beim klassischen Lasersintern möchte, dem sei die LaserProFusion-Technologie des Unternehmens a...

Die Wiener UpNano GmbH baut Strukturen auf, deren Details lediglich 200 nm breit und 500 nm hoch sind. (Zur Einordnung: Ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters.) Das Anwendungsspektrum der Technologie ist riesig. Möglich werden beispielsweise Mini-Mechaniken für Produkte aus dem Bereich Consumer Electronic und Medizintechnik. Selbst die Herstellung winziger, hochpräziser Optiken is...

In der Industrie werden Metallteile derzeit meist mittels pulverbettbasiertem Laserstrahl-Schmelzen (LPBF) gedruckt. Gute Maschinen mit vier Strahlquellen bringen rund 100 cm3 Material pro Stunde in Form. Die Berliner Firma Gefertec verzehnfacht diese Aufbaurate mit ihrem „3DMP“-Verfahren. Dazu wird ein kontinuierlich zugeführter Draht im Lichtbogen aufgeschmolzen; die Schmelze wird parallel über...

Die Formula Student Germany 2021 steht in den Startlöchern. Ab dem 16. August sausen Studententeams aus verschiedenen Ländern mit ihren selbstkonstruierten Rennwagen über den Hockenheimring. Mit dabei ist das Team MunichMotorsport von der Hochschule München. Team-Chefin Martina Langen sowie Fahrer und 3-D-Druck-Experte Maximilian Schau erläutern in dieser Folge, welche Teile sie additiv aufgebaut...

Wer additiv Metallteile aufbauen will, braucht mehr als „nur“ einen 3-D-Drucker. Zusätzlich nötig ist erweitertes Know-how in Sachen Design, Konstruktion, Arbeitssicherheit, Datenaufbereitung, Post-Processing und Qualitätssicherung. Vermittelt wird dieses Wissen u.a. vom Institut für werkzeuglose Fertigung (IwF). Die Aachener bieten aber nicht nur Einsteigerseminare mit einschlägigem Praxisteil im...

Die künstliche Hüfte passt perfekt, das neue Knie knickt ohne Knirschen und Knacken: Mittels 3-D-Druck lassen sich Prothesen leicht personalisieren. Forschern aus Breslau, Chemnitz und Dresden reicht das aber nicht. Sie integrieren Sensoren, die etwa bei Entzündungsreaktionen per Funk Alarm schlagen. Außerdem integrieren sie Fasern in individualisierte Schädelimplantate. Dadurch wird der Knochener...

Egal ob Wohnhäuser, Büroimmobilien, Industriehallen oder Straßen und Brücken – in so ziemlich jedem Bausektor werden Betonfertigteile eingesetzt. Der Markt ist gigantisch. Alleine in Deutschland gibt es etwa 700 Hersteller. Bei komplexen Teilen setzen sie auf Schalungsmodule, die zusammengepuzzelt werden müssen. Oder sie sägen Bretter auf Maß und fügen sie passgenau. Beides ist zeitaufwendig – und...

Pro Jahr werden in Deutschland rund 75.000 Patienten in den Operationssaal geschoben, um einen Bypass zu empfangen. Damit werden Engstellen oder Defekte im kardiovaskulären System umgangen. Oft besteht dieses aderförmige Gebilde aus einem Polymergewebe. Problematisch daran: Der Kunstfaser-Schlauch setzt sich schnell wieder zu. Deshalb wollen Forschende aus Kiel nun naturnahe Gefäße auf Basis leben...

Gut für die Gesundheit, gut für das Gewissen und gut für den Planeten: Das Wiener Start-up Revo Foods hat eine Technologie entwickelt, mit der Geschmack, Textur und Aussehen von Seafood-Produkten genau nachgebildet werden können. Im 3-D-Druckprozess werden Pasten aus Erbsenproteinen, Algenextrakten, Pflanzenfasern und Ballaststoffen geschickt in Form gebracht. Geschäftsführer Robin Simsa erklärt D...

Man kennt es aus dem Büro-Laserdrucker: Eine elektrostatisch aufgeladene Walze zieht überall dort Toner an, wo sie via Laser entladen wurde. Anschließend legt sie das Pulver auf dem Papier ab. Ein Team um Prof. Dr. Danka Katrakova-Krüger von der TH Köln hat diese Idee nun zum 3-D-Druck-Verfahren weiterentwickelt. Die Forschenden bringen einfach sehr, sehr viele Schichten auf das Papier! Irgendwann...

Das Ziel ist sportlich: Innerhalb von nur einer Sekunde sollen rund 1 Mio. Zellen auf Vitalität geprüft und dann zielgenau auf einem Substrat abgelegt werden. So entstünde pro Sekunde etwa 1 mm3 biologisch aktives Material. Vorgenommen haben sich das vier WissenschaftlerInnen aus Bayern. Der Physiker im Team ist Heinz P. Huber, Leiter des Laserzentrums der Hochschule München. Er erläutert das Funk...

Forscher des Fraunhofer IFAM in Dresden haben ein Produktionsverfahren entwickelt, mit dem sich komplexe Metallteile vergleichsweise leicht herstellen lassen – auch im Weltall. Basis sind 3-D-gedruckte Formen aus Kunststoff. Dort hinein werden erwärmte Metallsuspensionen gegossen. Sobald die Masse ausgehärtet ist, kann entformt und gesintert werden. Das funktioniert auch in Schwerelosigkeit. Inter...

Die verschiedenen Verfahren, mit denen Metallteile additiv gefertigt werden können, werden immer besser, günstiger und produktiver. Dementsprechend gibt es schon Stimmen, die traditionelle Herstellungsmethoden ­– etwa das Metallgießen – auf der roten Liste der aussterbenden Arten sehen. Ob sie recht haben? Oder könnte der 3-D-Druck nicht vielleicht sogar die Zukunft des Formgusses sein? Die Voxelj...

Ein Forscherteam an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg hat es geschafft, Flüssigkeiten in 3-D-gedruckte Objekte zu integrieren. Sie können jetzt beispielsweise Tabletten inklusive Wirkstoffe drucken. Oder sie fertigen Bauteile, die während ihrer Nutzungsphase eine etwaige Materialermüdung durch austretende Flüssigkeit anzeigen. Auch selbstheilende Kunststoffe werden mithilfe kleiner, i...

Auf Knopfdruck sollen 3-D-Drucker demnächst funktionierende, gebrauchsfertige Elektromotoren oder andere mechatronische Komponenten ausdrucken. Wesentliche Voraussetzung dafür ist, dass innerhalb eines Baujobs verschiedenen Materialien verarbeitet und etwaige Leitungen oder gar Sensoren integriert werden können. Genau daran arbeiten Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite-...

Wer den Erdtrabanten als Basis für Reisen zu anderen Planeten nutzen möchte, muss dort eine Infrastruktur aufbauen. Stellt sich die Frage: Woher kommt das benötigte Material? Raufschießen per Rakete ist keine Option. Der aktuelle Nutzlast-Preis liegt bei etwa 3 Mio. $/kg. Zur Einordnung: Ein Ziegelstein wiegt rund 2 kg. Wirtschaftlicher wäre es, wenn man die Ressourcen vor Ort nutzen könnte. Die s...

Was sich im „Xube“ der Xolo GmbH abspielt, könnte die Zukunft des 3-D-Drucks mit Kunststoffen sein. Betrachter fühlen sich erinnert an den „Replikator“ des Raumschiffes Enterprise: Alle erdenklichen Bauteile materialisieren sich in Windeseile wie aus dem Nichts – ein Knopfdruck genügt. Wie das funktioniert, verrät Stefan Hecht in dieser Folge der „Druckwelle“. Er ist Mitgründer des Berliner Untern...

Der US-Druckerhersteller Markforged ist ein Pionier bei der Nutzung von Endlosfasern im 3-D-Druck. Entstehende Bauteile sind fest wie Aluminium. Sie sind aber noch leichter und vergleichsweise kostengünstig. Wie die Drucker funktionieren und für wen sie interessant sind, erläutert Joachim Kasemann. Er ist Geschäftsführer der Mark3D GmbH, dem weltweit größten, selbständigen Markforged Partner. Der...

Die Lübecker SLM Solutions AG hat ihre neueste Maschine („NXG XII 600“) mit einem Dutzend Strahlquellen à 1000 W ausgestattet. Große Bauteile lassen sich damit in kurzer Zeit herstellen. Doch der Weg dahin war steinig. Produktmanager Jonas Mersch und Marketing-Chef Sebastian Kässner erläutern, welche technischen Hürden es gab – und wie sie überwunden wurden. Sie erläutern außerdem die völlig neue...

Kaum ein Bauteil, was gerade aus dem 3-D-Drucker kommt, ist sofort einsatzfähig. Je nach Druckverfahren müssen zunächst Stützstrukturen abgesägt, Pulverreste entfernt und Oberflächen bearbeitet werden. Noch erfolgt das meist manuell. Die Folge: hohe Kosten und nicht reproduzierbare Ergebnisse. Zu den Firmen, die diese Situation verbessern wollen, zählt die Rösler Group. Unter der Marke „AM Solutio...

Beim Digital Light Processing (DLP) entstehen hochpräzise Kunststoffteile in Rekordzeit. Statt nacheinander einzelne Punkte im Harzbad zu bestrahlen, werden ganze Schichten zeitgleich ausgehärtet. Entscheidend ist dabei die Lichtleistung in der Ebene sowie der Kontrast. Das österreichische Unternehmen In-Vision hat jetzt die stärkste Light-Engine der Welt vorgestellt. Wie sie funktioniert und was...

In dieser Folge geht es um filigrane Formen, die bis vor kurzem unmöglich waren. Die Lithoz GmbH zählt zu den Weltmarktführern beim Drucken von Keramiken. Die Maschinen der Österreicher stellen beispielsweise Gusskerne oder individuelle Knochenimplantate her. Es entstehen besagte filigrane Formen, die bis vor kurzem noch unmöglich waren. Wie das funktioniert, erläutert Mitgründer und Geschäftsführ...

Es gibt Kunststoffe, die sind selbstschmierend und verschleißarm. Ihr Name: Tribo-Polymere. Sie sind ideal, um beispielsweise Gleitlager daraus herzustellen. Zu den führenden Anbietern zählt die Igus GmbH. Die Kölner bieten das Material auch für den 3-D-Druck an, sowohl in Pulver- als auch in Filamentform. Tom Krause, im Unternehmen für die Additive Fertigung verantwortlich, erklärt Verarbeitungs-...

Im nordrhein-westfälischen Beckum entsteht gerade Deutschlands erstes Wohngebäude aus dem 3-D-Drucker. Redakteur Stefan Asche war auf der Baustelle und hat sich Details des Projekts erläutern lassen. Dr. Fabian Meyer-Broetz von der ausführenden Peri GmbH verriet ihm beispielsweise, dass der aufgebaute Drucker für einen Quadratmeter Hohlwand nur fünf Minuten benötigt. „Theoretisch möglich wäre aber...

Die „Impact Gun“ der Impact Innovations GmbH sieht aus wie eine Science-Fiction-Strahlenkanone. Sie beschleunigt Metallpulver unter ohrenbetäubendem Lärm auf bis zu 1200 m/s. Beim Auftreffen verformen sich die Partikel und das Substrat. Übrig bleibt eine fest haftende, dichte und oxid-arme Schicht. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Bratpfannen veredeln - sondern auch Raketentriebwerke additiv...