3D-Metalldruck: Verfahren für kostengünstigen 3D-Metalldruck an Universität Rostock entwickelt

Forscher der Universität Rostock haben mit dem Composite Extrusion Modeling (CEM) ein neues 3D-Metall-Druckverfahren entwickelt, das einen kostengünstigeren 3D-Metall-Druck ermöglichen soll, als bisherige Verfahren. Der Informationsdienst Wissenschaft spricht bereits von „einer Revolution“ im 3D-Metall-Druck.

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Bislang kommen beim 3D-Druck laserbasierte Anlagen zum Einsatz, die sich als recht kostenintensiv erweisen. Mittlerweile sind aber auch einige alternative Druckverfahren in der Erprobung. So hat es sich der am „Lehrstuhl für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik“ der Universität Rostock tätige Nachwuchswissenschaftler Clemens Lieberwirth zum Ziel gesetzt, Metallteile mittels 3D-Druck herzustellen. Er entwickelte im Rahmen einer Förderung durch das BMWi das sogenannte Composite Extrusion Modeling (CEM)-Verfahren.

Schon längere Zeit war Clemens Lieberwirth von den Möglichkeiten der 3D-Drucker begeistert, wie das idw – Informationsdiesnt Wissenschaft berichtet. Im Rahmen seines Masterstudiums beschäftigte er sich mit diesem Thema und schrieb dazu auch seine Masterarbeit. Mittlerweile ist er am Lehrstuhl tätig und tüftelt hier an weiteren 3D-Druck-Verfahren.

Clemens Lieberwirth
Clemens Lieberwirth, M.Sc. von der Universität Rostock hat das kostengünstige 3D-Metall-Druckverfahren entwickelt (Bild © Universität Rostock, Lehrstuhl für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik).

Auf der Basis der bisher verwendeten Schmelzbeschichtung hat Lieberwirth nun einen speziellen Druckknopf entwickelt, der auf einem umgebauten 3D-Drucker installiert wurde. Das Ausgangsgranulat besteht aus Kunststoff und Metallpulver, hieraus werden die Rohlinge hergestellt. Danach erfolgt die Sinterung im Ofen. Die Temperaturen liegen dabei knapp unterhalb der Schmelzgrenze des Metalls, der Kunststoffanteil wird so herausgelöst, die Metallteilchen verbinden sich. Der Materialmix wurde von der Bernhardt Kunststoffverarbeitung GmbH entwickelt.

Die so gefertigten Teile verfügen über sehr gute Festigkeitseigenschaften und können auch mittels Drehen und Fräsen sehr gut nachbearbeitet werden. Mit diesem Verfahren lassen sich sogar Bauteile fertigen, die mit einer inneren Stützstruktur versehen sind. Eine Herstellung von Formen ist bei diesem Verfahren nicht mehr notwendig.

Professor Hermann Seitz, Leiter des Lehrstuhles, ist sich sicher: „3D-Druck-Verfahren werden verstärkt als Fertigungsmethode im industriellen Umfeld eingesetzt“, wie ihm das idf zitiert. Die Einsatzbereiche für diese Verfahren sind sehr vielfältig. So kann beispielsweise der medizinische Bereich revolutioniert werden. Aber auch für den Automobilbau, die Luft– und Raumfahrttechnik und weitere Bereiche ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Zudem lassen sich auch Ersatzteile schnell und kostengünstig herstellen.

Mittlerweile plant Lieberwirth eine Ausgründung. Den ersten Schritt in dieser Richtung hat er getan, denn das „Composite-Extrusion-Modeling-Verfahren“ wurde zum Patent angemeldet (mehr 3D-Druck-Patente ansehen..).

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