Das deutsche Hochtechnologieunternehmen TRUMPF berichtet, dass es im EU geförderten und vom CERN koordinierten Projekt I.FAST eine Kernkomponente vollständig mit einem 3D-Drucker hergestellt hat. Das Besondere dabei ist, dass diese Komponente erstmals in einem Stück gedruckt werden konnte. Es handelt sich dabei um ein Radiofrequenz-Quadrupol aus Kupfer. Wir stellen die Arbeit daran einmal genauer vor.

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In einer Pressemitteilung, die das 3D-grenzenlos Magazin erreicht hat, berichtet das Hochtechnologieunternehmen TRUMPF, dass es im EU geförderten und vom CERN koordinierten Projekt I.FAST (Innovation Fostering in Accelerator Science and Technology) eine Kernkomponente künftiger Teilchenbeschleuniger mit 3D-Druck hergestellt hat. Das kritische Kupferbauteil wurde zum ersten Mal in einem Stück gedruckt.

Michael Thielmann, Experte für additive Fertigung bei TRUMPF, sagte:

„Das ist der Beweis, dass Anwender große Kupferbauteile mit einer Bauteilhöhe von fast 400 Millimetern mit unseren Maschinen additiv mit großer Präzision herstellen können – oder anders ausgedrückt: Mit dem 3D-Druck können wir auch hochpräzise Teile wie dieses schneller, kostengünstiger und energieeffizienter fertigen.“

Radiofrequenz-Quadrupol (RFQ) aus dem 3D-Drucker

Das Teilchenbeschleuniger-Bauteil, ein Radiofrequenz-Quadrupol (RFQ), wird auch auf der Formnext in Frankfurt zu sehen sein, die in wenigen Tagen beginnt. Beim RFQ handelt es sich um eines der komplexesten Teile eines Beschleunigerkomplexes. Er beschleunigt den Teilchenstrahl und bringt ihn nahezu auf Lichtgeschwindigkeit. Erst kürzlich haben wir berichtet, was TRUMPF auf der Formnext den Besuchern präsentieren wird.

Maurizio Vretenar vom CERN, Projektkoordinator von I.FAST, sagte:

„Derzeit sind weltweit über 30.000 Beschleuniger im Einsatz, die meisten davon im Gesundheitswesen und in der Industrie. Die additive Fertigung kann dazu beitragen, die Größe und die Kosten aller Arten von Beschleunigern zu verringern, indem es ihre Herstellung verbessert und verkürzt, und ihre Leistung erhöht.“

Radiofrequenz-Quadrupol
Das kritische Kupferbauteil (im Bild) wurde zum ersten Mal in einem Stück gedruckt (Bild © TRUMPF).

3D-Druck mit TruPrint 5000 Green Edition

Mit der additiven Fertigung eines RFQs soll Europa führend bei Teilchenbeschleunigern für Wissenschaft und Gesellschaft werden. Das komplexe Bauteil wurde speziell für die TruPrint 5000 Green Edition von TRUMPF entwickelt.

Thielmann ergänzt:

„Bei den hohen Anforderungen an RFQs kommt unsere TruPrint 5000 Green Edition ins Spiel. Dank des grünen Lasers können wir selbst feinste Kupferstrukturen in hoher und gleichbleibender Qualität drucken und dabei die Produktivität steigern.“

Für wissenschaftliche Labore wie das CERN und für die Industrie wurden RFQs bisher mit konventionellen Methoden hergestellt, was viele Produktionsschritte wie Fräsen und Löten benötigte. Durch den 3D-Druck werden zahlreiche Zwischenschritte eingespart und Hohlräume wie Kühlkanäle werden gleich mit gedruckt.

Thielmann erklärte, dass TRUMPF mit seinem grünen Laser auch bei der additiven Fertigung von Kupferbauteilen schneller als vergleichbare Anlagen mit Infrarot-Technologie sind. Das Kupfer absorbiert den grünen Laserstrahl besser als den eines Infrarot-Lasers und lässt sich dadurch besser bearbeiten. Anwender können mit dem grünen Laser Kupferbauteile kostengünstiger mit 3D-Druck herstellen.

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