Im thüringischen Jena, deutsche Universitätsstadt und seit 2017 „Stadt der Wissenschaft“ fand am 12. November das erste Arbeitstreffen des Forschungsverbundprojektes HP3D statt. Zu den beteiligten Unternehmen und Fachschulen gehören die 3D Schilling GmbH, die Granula Deutschland GmbH, die Glamaco Engineering GmbH, die Mebitec Meerbuscher Informationstechnik GmbH, die Optris GmbH, die Ernst-Abbe-Hochschule (EAH) in Jena, die Technische Universität Ilmenau sowie das Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF). Ziel dieses Projektes ist es, hochproduktive Anlagen zu entwickeln, die eine generative Teileerzeugung aus verschiedensten Kunststoffen ermöglichen.
Flexiblen Fertigungssystemen, die die Herstellung individueller Produkte ermöglichen, gehört die Zukunft. Zu diesen Systemen gehört auch die additive Fertigung im 3D-Druck-Verfahren, die auf Dauer das klassische Zerspanungsverfahren ersetzen soll.
Die Herstellung komplexer Werkstücke mit individuellen Eigenschaften, und das auch in kleinsten Stückzahlen, soll durch das Forschungsprojekt ermöglicht werden. Bislang stehen diesem Verfahren aber noch einige Nachteile gegenüber. So ist die Fertigungszeit großer Bauteile kostenintensiv, die benötigten Materialien teuer und in ihrer Vielfalt begrenzt.
Das Verbundprojekt HP3D soll die Entwicklung einer hochproduktiven Anlage ermöglichen, bei der die Werkstoffe aus beliebigen thermoplastischen Kunststoffen gefertigt werden können. Mit dieser Anlage sollen festigkeitsoptimierte Teile produziert werden, wobei auch Leichtbau-Aspekte Berücksichtigung finden. Durch die Nutzung von Multimaterialsystemen sowie den Einsatz zusätzlicher Funktionselemente soll es in Zukunft möglich sein, viele spezifische Anforderungen in das jeweilige Kunstwerkstück zu integrieren.
Es ist vorgesehen, eine Kombination aus Industrierobotern, die mit speziellen Druckköpfen ausgestattet sind, mit einem Anlagensystem zu schaffen. So sollen aus einem Standard-Kunststoff-Granulat durch strangweisen Schichtaufbau verschiedenste 3D-Bauteile hergestellt werden. Es ist geplant, dazu ein System zur Offline-Programmierung zu erstellen und weitere Systemkomponenten (unter anderem modulare Extruder, Temperiereinheiten, Spannsysteme etc.) zu produzieren. Die Steuerungselektronik des Gesamtsystems soll ebenfalls im Rahmen dieses Projektes entwickelt werden.
Ein weiteres Ziel des Projektes HP3D ist es, eine Stückkostenreduzierung bei Großteilen von etwa 20 Prozent sowie die Verringerung der Energie- und Materialkosten um etwa 60 Prozent zu realisieren. Ansprechpartner für dieses Projekt ist Prof. Dr. Jens Bliedtner (EAH Jena). Über Ergebnisse des HP3D-Projektes berichten wir wie gewohnt in unserem Newsletter zum 3D-Druck.
