Forschung und Entwicklung: General Electric arbeitet bei Metall-3D-Druckern an Verbesserung der Laser- und Fluidik-Technologie

 14. August 2017  Susann Heinze-Wallmeyer  

General Electric beschäftigt durch den Erwerb von 3D-Druck-Unternehmen eine Vielzahl an Forschern in seinem Unternehmen. Durch eine gemeinsame Forschung und effizientere Zusammenarbeit erhofft sich GE vor allem bei der Lasertechnik und Fluidik erhebliche Verbesserungen.

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General Electric arbeitet verstärkt an der Entwicklung neuer 3D-Druck-Lösungen. Dies wurde unter anderem mit der Aufnahme des GE-Laser-Forscher Marshall Jones in die 2017er Klasse der „National Inventors Hall of Fame“ gewürdigt. Er hat seine Arbeit auf die Verbesserung der Lasertechnologie, die beim Metall-3D-Druck zum Einsatz kommt, konzentriert.

Kein Geheimnis ist es, dass die größten Innovationen – nicht nur im Bereich 3D-Druck – sehr oft durch Zusammenarbeit oder Kooperationen zustande kommen. Gerade GE zeigt Interesse daran, in vielen technischen Bereichen, im Ingenieurswesen und in der wissenschaftlichen Forschung, eine Zusammenarbeit zu ermöglichen. In der aktuellen Ausgabe des GE Reports erläutert der für GE Global Research tätige Todd Alhart, wie GE seine Laser- und Fluidik-Experten zusammenbringt, um so qualitativ bessere Additiv-Fertigungsanlagen herzustellen.

GE Addivite Laserstrahlen
Abbildung von Laserstrahlen bei Verarbeitung von Materialien für die Luft- und Raumfahrt. (Bild: © GE Additive)

Die Gründe für eine solche Zusammenarbeit sind sehr einfach nachzuvollziehen. Die Verschmelzung von Fachkenntnissen über 3D-Druck-Prozesse wie SLM, DMLS und DMLM sind immens wichtig. Zugleich benötigt es aber auch Wissen darüber, wie die Umgebung, in der Laser arbeiten sollen, konzipiert sein muss. Ein wichtiger Faktor ist hier beispielsweise das Glühen des Glases.

„Wenn es nur darum geht, leistungsstärkere Laser zu integrieren, wäre das einfach“, so der Leiter des additiven Forschungsteams für Maschinentechnik bei GE Global Research, Waseem Faidi. „Aber es ist viel los in der Kammer, wo unterschiedliche Gasströmen während des Druckprozesses existieren, die dich daran hindern, das zu tun.“

Glücklicherweise arbeitet bei GE eine breite Palette an Forschern. So können Teams, die für die Laserentwicklung zuständig sind, auch Experten hinzuziehen, die sich mit dem Gasstrom auskennen, aber natürlich auch Forscher aus anderen Fachgebieten.

Nach Alharts Worten ist GE „gefüllt mit Wissenschaftlern, die Luftströme durch Gas-, Dampf- und Windkraftanlagen und vor allem Jet-Motoren untersuchen.“ Diese Wissenschaftler können dann den additiven Fertigungsteams dabei helfen, die Gasströmungsumgebungen in den neu zu entwickelnden 3D-Druckern zu perfektionieren.

Um sich gegenseitig bei der Entwicklung der Lasertechnologie zu unterstützen, traf sich Faidis Team vor Kurzem mit Aerodynamics (Aero) und Computational Fluid Dynamics (CFD) Forschern in den GE Laboratorien in New York und in München.

„Die Frage bei den 3D-Metalldruckern lautet:“ Wie kann ich Gasströme so steuern, dass wir mit der Macht der Laser in der Maschine über das hinausgehen können, was heute möglich ist?“, so Faidi. „Wenn wir das herausfinden können, können wir die Druckgeschwindigkeit und Qualität unserer Maschinen heute deutlich verbessern.“

GE Additive Metall-3D-Drucker Laserstrahl
Ein GE Metall-Laser-3D-Drucker bei der Arbeit. (Bild: © GE Additive)

Natürlich ist es bis jetzt schwer herauszufinden, wie weit GE hier bis jetzt gekommen ist. Es lässt sich aber vermuten, dass das Unternehmen bei der Weiterentwicklung des Metall-3D-Drucks, der Laser- und der Fluidik-Technologie auf einem guten Weg ist. Ein Indiz dafür ist sicher auch die Aufnahme des GE Forschers Marshall Jones in die „National Inventors Hall of Fame“. Er habe neuartige Methoden erfunden, um unähnliche Metalle miteinander verschweißen zu können und dazu LWL-Systeme entwickelt.

„Wir haben ein Weltklasse-Team in der Lasertechnologie mit jahrzehntelanger Erfahrung, das neue Laseranwendungen beim Schneiden und Schweißen in die Fertigung einbringt“, so Jones.

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