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Härter als Stahl: Dresdner Ingenieure basteln am 3D-Drucker 2.0

Laserzentren sollen aus Titan und anderen Hightech-Wwerkstoffen künftig schier unmögliche Bauteile billig und materialsparend herstellen können. Foto: IWS Dresden

Laserzentren sollen aus Titan und anderen Hightech-Wwerkstoffen künftig schier unmögliche Bauteile billig und materialsparend herstellen können. Foto: IWS Dresden

„Replikator“ lässt grüßen: Beliebige Bauteile aus Titan & Co. reproduzierbar

Dresden, 19. Oktober 2013: Nachdem in jüngster Zeit 3D-Drucker von sich reden machten, die nahezu jede beliebiges Form aus Kunststoff erzeugen können, gehen Dresdner Fraunhofer-Ingenieure nun einen Schritt weiter: Mit sogenannten additiv-generativen Anlagen, deren Grundprinzip dem 3D-Drucker ähnelt, wollen sie beliebige Formteile härter als Stahl erzeugen – allein basierend auf einem CAD-Computermodell oder einem 3D-Scan. Da lässt der „Replikator“ aus des TV-Raumschiffs „Enterprise“ grüßen…

Laser erzeugt Schicht für Schicht die Zielform

Prof. Christoph Leyens. Foto: TUD

Prof. Christoph Leyens. Foto: TUD

Erste Spezialanfertigungen haben die Forscher des Dresdner „Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik“ (IWS) mit diesem Super-3D-Druckern bereits erzeugt, darunter ein kompliziert geschwungenes Titan-Bauteil für Flugtriebwerke. „Licht ist unser Werkzeug“, erklärte dazu Projektleiter Prof. Christoph Leyens, der am IWS und an der TU Dresden tätig ist. „Wir nutzen den Laserstrahl als hochpräzise Wärmequelle, die wir noch dazu sehr schnell regulieren können.“ Dabei wird in die Spezialanlage als Werkstoff ein Pulver oder Draht aus der gewünschten Legierung eingebracht, ein Laser mikroverschweißt das Metall dann Schicht für Schicht zur gewünschten Form. Auch die Erzeugung speziell nanostrukturierter Bauteile und die Kombination verschiedener Materialien soll dadurch möglich werden.

Additiv-generativ erzeugtes Titan-Bauteil für Flugtriebwerke. Foto: IWS

Additiv-generativ erzeugtes Titan-Bauteil für Flugtriebwerke. Foto: IWS

Weltweit Rennen um additiv-generative Technologie

Auch in den USA und in Asien gibt es Versuche, diese „Additiv-generative Fertigung“ technologisch in den Griff zu bekommen. Die Entwickler hoffen, damit „signifikante Zeit- und Kostensenkungen“ in der Produktion vor allem komplizierter Bauteile zu erreichen – vor allem solcher, die – wenn überhaupt mit herkömmlichen Werkzeugmaschinen erzeugbar – sonst mit viel Aufwand und Materialaufwand aus großen Metallblöcken herausgefräst werden müssten.

Fraunhofer-Projekt ist mit 90 Millionen Euro dotiert

Damit Deutschland da den Anschluss nicht verpasst, hat das Bundesforschungsministerium im Rahmen seines „Zwanzig20“-Programm für das Dresdner Projekt 45 Millionen Euro Fördergeld zur Verfügung gestellt. Etwa ebenso viel wollen die Projektpartner, darunter 25 kleine und mittelständische Unternehmen, unter IWS-Führung für die Entwicklung solcher Maschinen aufbringen.

„Das erhebliche Projektvolumen spiegelt die Bedeutung innovativer Fertigungstechnologien für den Produktionsstandort Deutschland wider“, betonte IWS-Chef Prof. Eckhard Beyer. Das Konsortium erwartet sich nichts weniger als eine „3D-Revolution zur Produktherstellung im Digitalzeitalter“ von der neuen Technologie. Heiko Weckbrodt

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