Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Additive Fertigung.
Abbildung 1: : Bauraum und Designvorschlag
Additive Fertigung und Topologieoptimierung versprechen eine nachhaltige und ressourcenschonende Realisierung und Fertigung hochkomplexer Bauteile, um dies zu erreichen müssen jedoch konstruktive, als auch verfahrenstechnische Aspekte beachtet werden. Der vorliegende Artikel beschäftigt sich mit dem Einfluss der Supportstrukturen auf Materialeffizienz und Dauer des Fertigungsprozesses. Weiterlesen
© Materialise
Im Kampf gegen die Corona-Pandemie benötigen Krankenhäuser dringend Beatmungsgeräte zur Behandlung von COVID-19-Patienten. Als Antwort auf den oft bestehenden Mangel hat Materialise, ein 3D-Druck-Pionier aus Belgien, den so genannten Materialise NIP Connector entwickelt. Mit dem Adapter lassen sich in den meisten Krankenhäusern verfügbare Standardartikel in Maskenlösungen umwandeln, die Patienten das Atmen durch Erzeugung eines positiven Drucks in der Lunge erleichtern. Die so geschaffenen Masken reduzieren die Zeit, die Personen an mechanische Beatmungsgeräte angeschlossen sein müssen, so dass mehr Geräte für Patienten in kritischem Zustand verfügbar sind. Materialise besitzt jahrzehntelange Erfahrung im zertifizierten medizinischen 3D-Druck und treibt die für die Sicherheit von Patienten und Pflegepersonal notwendigen Zulassungen voran. Das Unternehmen erwartet, dass der Konnektor bis Mitte April für Krankenhäuser verfügbar sein wird. Weiterlesen
Stratasys und seine Partner stellen mehrere tausend Gesichtsschutz-Visiere mit 3D-gedruckten Kunststoffrahmen her.
Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS) hat eine weltweite Mobilisierung der 3D-Druckressourcen und des Fachwissens des Unternehmens angekündigt, um auf die COVID-19-Pandemie zu reagieren. Dazu gehören Stratasys, GrabCAD, Stratasys Direct Manufacturing und das gesamte Partnernetzwerk die Druckkapazitäten in allen Regionen spenden. Der anfängliche Schwerpunkt liegt auf der Bereitstellung von Tausenden von Einweg-Gesichtsschutz-Visieren für medizinisches Personal. Weiterlesen
Bildquelle: Materialise
Der 3D-Druck kann helfen, die Ausbreitung des Coronavirus zu verringern. Materialise, der in Belgien ansässige Pionier im 3D-Druck, hat einen Aufsatz für Türgriffe konstruiert, der sich mit 3D-Druck fertigen lässt und es ermöglicht, Türen mit dem Unterarm zu öffnen und zu schließen. Auf diese Weise ist kein direkter Kontakt mit dem Türgriff erforderlich. Das Unternehmen bietet das druckbare Design kostenlos an und fordert die globale 3D-Druck-Community auf, den Türöffner in 3D zu drucken und weltweit verfügbar zu machen. Weiterlesen
In zahlreichen gegenwärtigen und potentiellen Anwendungen kann von der Entwicklung von Multimaterial-Technologien profitiert werden. Durch Auf- und Anbringen von unterschiedlichen Materialien an strategischen Punkten im und um das Bauteil können gewünschte Eigenschaften gezielt realisiert oder verstärkt und Funktionen direkt integriert werden. Die Industrie nutzt Multimaterial-Designs in zahlreichen Anwendungen wie selbstverständlich.
Bild 1: Rotationssymmetrisches Multimaterial-Bauteil bestehend aus Cu-, Ni- und Fe-Basislegierungswerkstoffen
Das Metamaterial, das mit dem neuen System gedruckt wurde, besteht aus einer komplexen dreidimensionalen Gitterstruktur im Mikrometermaßstab. (Foto: Vincent Hahn, KIT)
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT entwickeln neues 3D-Drucksystem für submikrometergenaue Strukturen in Rekordgeschwindigkeit
3D-Drucker, die im Millimeterbereich und größer drucken, finden derzeit Eingang in die unterschiedlichsten industriellen Produktionsprozesse. Viele Anwendungen benötigen jedoch einen präzisen Druck im Mikrometermaßstab und eine deutlich höhere Druckgeschwindigkeit. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein System entwickelt, mit dem sich in bisher noch nicht erreichter Geschwindigkeit hochpräzise, zentimetergroße Objekte mit submikrometergroßen Details drucken lassen. Weiterlesen
Dr. Heike Brandt, Dr. Diana Freudendahl, Dr. Ramona Langner
Für viele Werkstoffe ist zunehmend von Interesse, ob sie auch im Bereich der generativen Fertigungsverfahren eingesetzt werden können. Daher wird mit annähernd der gesamten Materialpalette bezüglich ihrer Druckbarkeit experimentiert. Dies gilt zunehmend auch für adaptive Materialien wie Formgedächtnislegierungen. 3D-Druck hat sich als Synonym für den Sammelbegriff additive bzw. generative Fertigung durchgesetzt und umfasst die Nutzung unterschiedlicher Fertigungsmethoden, bei denen durch sukzessives Verbinden formloser Ausgangsmaterialien, wie z. B. Pulver, Pasten oder Bindemitteln, Werkstücke entsprechend einer digitalen Vorlage punktgenau in den drei räumlichen Richtungen aufgebaut werden. Der 4D-Druck bezeichnet dabei den 3D-Druck von adaptiven Materialien, die noch mehr oder weniger lange nach dem eigentlichen Druckvorgang entscheidende Zustandsänderungen erfahren können. Weiterlesen
Die additiven bzw. generativen Fertigungsverfahren werden auch als „Rapid Prototyping“ oder „3D-Druck“ bezeichnet und sind in Deutschland innerhalb der VDI Richtlinie 3405 definiert. Je nach Anwendungsfeld grenzen sich die exakten Bezeichnungen dennoch voneinander ab. Demnach umfasst die generative Fertigung alle Verfahren, welche durch Fügen von Materialien die gewünschte Geometrie erzeugen bzw. die Bauteile aus mehreren Schichten generieren [Geb16]. Weitere Unterscheidungskriterien der additiven Verfahren sind technologisch begründete Unterschiede wie z. B. die verschiedenen Ausgangsmaterialien (Draht oder Pulver), sowie die Anwendung verschiedener Energiequellen für das Aufschmelzen des Schweißmaterials (Laserstrahl, Elektronenstrahl, Lichtbogen). Einen Überblick hierzu gibt Abbildung 1 welche außerdem die Art der Zuführung bzw. Bereitstellung des Schweißguts berücksichtigt.
Abbildung 1: Einteilung additiver Fertigungsverfahren [Ogi18]
Abbildung 1: Übersicht der generierten Wende-schneidplattenhalter (WSPH
Dipl.-Ing. Florian Vogel, Sebastian Berger M.Sc., Dr.-Ing. Ekrem Özkaya, Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann
Resultierend aus der sich bei der Zerspanung von Titanwerkstoffen einstellenden, werkstoffspezifischen Segmentspanbildung können eingesetzte Werkzeuge je nach gegebenen Prozessbedingungen erheblich in Schwingung versetzt werden, sodass neben einem gesteigerten Werkzeugverschleiß die geforderten Bauteilqualitäten oftmals nicht erzielbar sind. Durch den Einsatz additiv gefertigter Wendeschneidplattenhalter (WSPH) für die Drehbearbeitung von TiAl6V4 erfolgt eine passive Dämpfung derartiger, spanbildungsinduzierter Werkzeugschwingungen. Ausschlaggebend hierfür ist die durch den additiven Herstellungsprozess ermöglichte Erzeugung speziell gestalteter Hohlelemente in den Schäften der WSPH. Einerseits bedingt durch eine daraus resultierende, schwingungsoptimierte Werkzeuggestaltung, andererseits aufgrund der inneren Reibung von zusätzlich in die Schäfte eingebrachten Füllwerkstoffen werden die Schwingungsamplituden des Werkzeugs signifikant reduziert. Weiterlesen
Bild 1: Feine Lamellenstruktur einer mit LMD hergestellten eutektischen Legierung auf Al-Basis
Andreas Weisheit, Fraunhofer-Institut für Lasertechnik
Unter dem Begriff der Additiven Fertigung, auch als 3D Druck bezeichnet, werden heute zahlreiche Verfahren subsummiert. Für metallische Werkstoffe sind die laserbasierten Verfahren im Pulverbett (Laser Powder Bed Fusion, LPBF) und mit Pulver- oder Drahtzufuhrdüse (Laser Metal Deposition, LMD) die wichtigsten, die auch als Laser Additive Manufacturing (LAM) zusammengefasst werden. In beiden Verfahren wird der Werkstoff vollständig aufgeschmolzen und Schicht für Schicht zu einem Bauteil aufgebaut. Die werkzeuglose Fertigung bietet ein hohes Maß an Individualisierung und (fast) unbegrenzte Design-Möglichkeiten. LAM hat in den letzten zwei Jahrzehnten eine rasante Entwicklung erfahren. Am Anfang waren es nur Prototypen, die mit diesem Fertigungsverfahren hergestellt wurden. Rasch kam dann die Herstellung von Unikaten (z. B. Implantate) und Einzelteilen (z. B. Werkzeugeinsätze) hinzu. Heute bewegt sich das Verfahren in Richtung einer Serienfertigung bis zu mehreren Zehntausend Teilen im Jahr. In Forschung und Industrie wird derzeit intensiv an hierfür notwendigen Voraussetzungen wie der Erhöhung der Produktivität, der Qualitätssicherung und der Integration in Prozessketten gearbeitet. Weiterlesen
