Die University of Pittsburgh hat den 3D-Drucker arc605 des deutschen Herstellers Gefertec erworben. Der Campus ist dem Berliner Unternehmen zu Folge bisher der Einzige, der Zugriff auf den 5-Achsen-Metall-3D-Drucker hat. Wir stellen die Pläne der Universität mit dem Metall-3D-Drucker, der das WAAM-3D-Druckverfahren einsetzt, vor.
Die University of Pittsburgh ist laut einer Pressemitteilung eine der ersten amerikanischen Universitäten mit einem hochmodernen 5-Achsen-Metall-3D-Drucker arc605 des deutschen 3D-Druckers Gefertec auf dem Campus.
Albert To, William Kepler Whiteford Professor an der Swanson School of Engineering und 3D-Druck-Experte sieht im neuen Metall-3D-Drucker eine besonders interessante Fertigungsmaschine, wenn es um die Herstellung großer, spezialisierter Metallteile geht. Er sagt dazu:
„Selbst bei einer Größenordnung von mehreren zehn Teilen ist dies sehr vorteilhaft. Und wenn man etwas Komplexität einbauen möchte, dann geht das nicht anders als durch 3D-Druck.“
WAAM-3D-Druck an der University of Pittsburgh
Die Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)-3D-Druck-Technologie mit der der arc605 arbeitet, ist deutlich schneller als die bisherigen Metall Laser-Pulverbett-3D-Drucker (LPBF), von denen bereits einige im Einsatz sind. Der arc605 3D-Drucker eignet sich für die Herstellung größerer Teile, die traditionell gegossen und bearbeitet werden müssten. Die WAAM-Technologie des Druckers ist quasi ideal für eines seiner ersten Projekte, der Herstellung eines rund 91 cm langen Brückengelenks für die US-Armee.
Werden Metalle erhitzt oder kühlen ab, verziehen sie sich. Albert To untersucht Wege, dieses Problem beim WAAM-3D-Druck in den Griff zu bekommen. Der im dritten Jahr befindliche Student im Labor von Albert To, Xavier Jimenez, entwickelt ein Verfahren zum 3D-Druck mit einer Art von hochfestem Aluminium mit möglichen Anwendungen in der Luft– und Raumfahrt. Das Aluminium neigt jedoch dazu, beim Schweißen zu reißen.
Jimenez erklärt:
„Man muss all diese verschiedenen Parameter abstimmen, um herauszufinden, was die beste Schweißqualität ergibt. Jedes Material verhält sich ein bisschen anders.“
Mit der installierten Maschine testet das Team Parameter für den 3D-Druck verschiedener Metalle. Dabei testen sie den Ansatz für verschiedene Metalle, verwenden Röntgenstrahlen und testen die Materialeigenschaften. Anschließend können sie damit beginnen, zu modellieren, wie sich der Prozess auf ein Teil auswirkt, von sichtbarer Verwerfung bis hin zu Änderungen der mikroskopischen Struktur des Materials. To erforscht außerdem intelligente Komponenten, bei denen Glasfaserkabel in 3D-gedruckte Metallteile eingebettet sind, um die Temperatur und Verformung des Teils zu erfassen.
