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Metall-3D-Druck an der fh Kufstein

Metall-3D-Druck an der fh Kufstein

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Die Kufsteiner Fachhochschule hat ihr Makers Lab III um einen WAAM-3D-Drucker erweitert. Damit ist sie landesweit die einzige Einrichtung, die dieses fortschrittliche System in Forschung und Lehre einsetzt. Die Studiengänge Wirtschaftsingenieurwesen und Smart Products & Solutions sind nun imstande, hochkomplexe, funktionsfähige Bauteile aus Metall herzustellen.

Die FH Kufstein Tirol weihte am Dienstag, 24. Oktober 2023, feierlich einen WAAM-Drucker (Wire and Arc Additive Manufacturing) ein. Prof. (FH) Dr.-Ing. Christian Schmid, der federführend für dieses Projekt verantwortlich zeichnet, präsentierte den geladenen Gästen die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des WAAM-Metall-3D-Druckers. Die Maschine ist eine Dauerleihgabe der Firma AdvancedEasyPrint3D aus Burgdorf bei Hannover und landesweit die erste ihrer Art, die sich an einer Hochschule befindet. AdvancedEasyPrint3D entwickelte und fertigte den WAAM-Drucker in enger Kooperation mit Christian Schmid vor seiner Verpflichtung an der Hochschule. Ein Gastvortrag von Prof. Mischa Schaub zum Thema Design, AI und Additive Fertigung vervollständigte den Einblick in das Themengebiet. Beim anschließenden Get Together bot sich für die Anwesenden die Gelegenheit zum fachlichen Austausch. Untergebracht ist die Maschine im Makers Lab III in einem eigens eingerichteten Container. Anhand eines Produktmusters wurde die Oberflächenbeschaffenheit des Metall-Drucks nachgebildet und von einem Spraypainter in Metallic-Optik auf den Container übertragen.

Metall-3D-Druck in Lehre und Forschung

Der Metall-3D-Druck bietet ganz neue und deutlich erweiterte Möglichkeiten für die Herstellung von metallischen Bauteilen. Während sich viele Bildungseinrichtungen der Erforschung von kleinen Bauteilen widmen, stehen an der FH Kufstein Tirol vor allem großformatige Bauteile mit hohen Festigkeitsanforderungen aus dem Metall- und Maschinenbau im Vordergrund. Zusammen mit Tiroler Unternehmen bearbeiten Studierende und Lehrende im Rahmen von Kooperationsprojekten bereits derartige Problemstellungen, um der lokalen Wirtschaft einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. „Der Metall-3D-Drucker soll zur Erforschung von optimierten, hybriden 3D-Druckprozessen und -anwendungen verschiedener Werkstoffe und Bauteile eingesetzt werden“, sagt Prof. (FH) Dr.-Ing. Christian Schmid. „Ein weiteres, ebenso wichtiges Anwendungsfeld, ist die Lehre, in die der 3D-Drucker im Rahmen von Vorlesungen, Praxisprojekten sowie Bachelor- und Masterarbeiten eingebunden wird.“

Additive Fertigung als Teil moderner Produktentwicklung

Die Additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, ist ein Faktor, der in der modernen Produktentwicklung und Herstellung von Bauteilen immer wichtiger wird. Am stärksten wächst in diesem Sektor derzeit der 3D-Druck von Metallen. Eine der herausragenden Technologien ist das bereits erwähnte WAAM-Verfahren, das auf dem Auftragsschweißen mit Lichtbogentechnik basiert. Es zeichnet sich durch sehr gute resultierende Eigenschaften der gedruckten Bauteile, hohe Produktivität und ein großes Spektrum verfügbarer Metalle aus. Dadurch, dass Drähte aus der weit verbreiteten Verbindungschweißtechnik verwendet werden, sind viele Materialien erprobt und lassen sich für die Herstellung 3D-gedruckter Teile nutzen. Neben dem reinen 3D-Druck ist die Maschine in der Lage, die infolge des Druckprozesses recht groben Oberflächen durch ein integriertes Frässystem zu glätten und ermöglicht außerdem durch ein patentrechtlich geschütztes, zusätzliches Bearbeitungssystem die Durchführung eines thermomechanischen Zwischenprozesses, der nach jeder gedruckten Lage zu einer Erhöhung der Festigkeitswerte führt.

Neben rein technischen Anwendungen eröffnen sich durch das WAAM-Verfahren auch im gestalterischen Bereich neue Möglichkeiten – beispielsweise, um metallene Designelemente direkt auf Bauteile zu drucken oder auch um reine Kunstobjekte zu erschaffen.

25. Oktober 2023 | AutorIn: top.tirol Redaktion | Foto: FH Kufstein Tirol

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