In den letzten Jahren hat der 3D-Druck enorm an öffentlicher Aufmerksamkeit gewonnen und ist für die Hightech-Strategie der Bundesregierung, das Zukunftsprojekt Industrie 4.0, ein wichtiger Baustein. Dabei stehen im Vordergrund zwei Merkmale des 3D-Drucks: Fertigung direkt aus einem CAD-Modell – einer digitalen Konstruktionsdatei sowie die Herstellung komplexer Geometrien mit Innen- und Hohlstrukturen ohne zusätzliche Werkzeuge. Daran beteiligt sich im großen Maße die Fraunhofer-Gesellschaft, da der 3D-Druck im Vergleich zu werkzeugabhängigen und klassischen subtraktiven Fertigungsverfahren grundlegende Veränderungen im Entwicklungs- und Produktionsprozess darstellt.
Was ist die Fraunhofer-Gesellschaft?
Die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung ist die größte Organisation europaweit, die sich auf angewandte Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen spezialisiert hat. Sie betreibt mehr als 80 Forschungseinrichtungen, darunter 67 Institute und beschäftigt mehr als 25.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Die Gesellschaft wurde im Jahr 1949 von Joseph von Fraunhofer gegründet. Das Ziel der Gesellschaft ist es, anwendungsorientierte Forschung zum Vorteil der Gesellschaft und zum unmittelbaren Nutzen für Unternehmen durchzuführen.
Bedeutung des Fraunhofer für Deutschland
Mit über 40 Standorten in ganz Deutschland verfügt die Fraunhofer-Gesellschaft über ein jährliches Forschungsvolumen von 2,3 Milliarden Euro, wobei auf den Leistungsbereich Vertragsforschung knapp 2 Milliarden Euro fallen. Die Fraunhofer-Gesellschaft erwirtschaftet über 70 % dieses Leistungsbereichs mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten und mit Aufträgen aus der Industrie. Der Rest wird von Ländern und Bund beigesteuert, um die nötigen Finanzmittel bereitzustellen. So haben die Institute die Möglichkeit, sich in den Bereichen der Wirtschaft und Gesellschaft auf Problemlösungen vorzubereiten, die möglicherweise in fünf oder zehn Jahren aktuell sein werden.
Bedeutung von 3D-Druck am Fraunhofer
Auch im Bereich des 3D-Drucks ist die Fraunhofer-Gesellschaft mit ihren Instituten sehr aktiv. So hat beispielsweise das Fraunhofer IPA einen Entgratteller entwickelt. Das Fraunhofer IGD schuf eine sechs Meter lange Scan-Straße, mit der historische Objekte vermessen und somit für die Nachwelt erhalten werden können.
Da die industrielle Revolution „Industrie 4.0“ erst am Anfang steht, werden Digitalisierung und sicher auch der 3D-Druck eine bedeutende Rolle spielen. Die Fraunhofer-Gesellschaft wird sich mit ihren Instituten auch weiterhin aktiv an Forschungen in diesem Bereich beteiligen. Der 3D-Druck ist auch für viele andere Gesellschaften und Forschungsunternehmen interessant, weil man hier Lösungen für aktuelle Produktionsprobleme in Hinsicht der Zeit, Kosten und Herstellungsmöglichkeiten zu finden erhofft. Bisher brachte der 3D-Druck enorme Vorteile in der Automobilindustrie, im Militär, der Medizin und vielen anderen Bereichen mit sich und resultierte mit kostengünstigeren und schnelleren Produktionsprozessen – sogar auch bei Kleinserien, die bisher bei konventionellen Herstellungsverfahren unwirtschaftlich waren.
Zukünftige Entwicklung
Auf dieser Seite werden Sie über Neuentwicklungen informiert, die von der Fraunhofer-Gesellschaft und ihren Partnern im Bereich der 3D-Drucker geschaffen wurden, aber auch über anstehende Projekte, an denen die Gesellschaft beteiligt ist. Hier erscheinen Artikel über Erfindungen und Weiterentwicklungen, die eines der Fraunhofer Institute vorangetrieben hat. Möchten Sie sich noch umfassender mit dem Thema 3D-Druck auseinandersetzen, empfehlen wir Ihnen unseren Newsletter zu abonnieren.
Forscher des Fraunhofer-Instituts UMSICHT arbeiten im Rahmen des Projekts „FungiFacturing“ an einem 3D-druckbaren Schallabsorber auf Basis von Pilzmyzel. Die Produktion lässt sich ressourcen- und energieschonend gestalten. Workshops mit möglichen Anwendern aus der Einrichtungsbranche sollen in den Gestaltungsprozess miteinbezogen werden.
Das Projekt POLYLINE ist ein Zusammenschluss mehrerer deutscher Unternehmen, die an der Entwicklung einer automatisierten Fertigungsanlage für die Additive Fertigung arbeiten. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Forschungsprojekt mit 10,7 Millionen Euro. Geplant ist eine komplett automatisierte Produktionslinie mit industriellem 3D-Druck für Automobilbauteile bei BMW.
Am heutigen 11.3.2020 beginnt das 4. Additive Manufacturing Forum in Berlin. Mit dabei sind neben vielen Herstellern von 3D-Drucktechnologien auch das Fraunhofer IWU zugegen. Die Forscher stellen eine neue Generation von Greifern für industrielle Anwendungsbereiche vor, die mit dem Laserschmelzen-3D-Druckverfahren hergestellt wurden.
Forscher des Fraunhofer IWS und der TU Dresden in Sachsen haben gemeinsam Raketentriebwerke mit Aerospike-Düsen aus dem 3D-Drucker entwickelt. Diese entstanden mithilfe des 3D-Druckverfahrens Laser Powder Bed Fusion. Die Entwicklung zeigt, wie additive Fertigungsverfahren erfolgreich in bestehende Prozessketten integriert werden können.
Deutsche Forscher vom Fraunhofer IAP-Institut arbeiten an biometrischen Polymeren für ein neuartiges System zur Unterstützung des Herzens. Erste klinische Studien werden voraussichtlich 2022 stattfinden. Die im Rahmen des Projekts PolyKARD stattfindenden Forschungen sollen außerdem einen neuen 3D-Drucker für Medizinprodukte der Klasse III hervorbringen. Alle Infos.
Ingenieure des Fraunhofer IFAM und Partner aus Moritzburg haben gemeinsam eine Gasturbine für ein Kraftwerk größtenteils mit einem 3D-Drucker hergestellt. Damit wollen sie die Möglichkeiten zeigen, die Kombinationen aus verschiedenen neuen Technologien ergeben. Wir werfen einen Blick auf die Entstehung.
Klein, leicht und schnell in seiner Herstellung verspricht ein neuer Medizinroboter, der gemeinsam von fünf Forschergruppen unter Leitung des Fraunhofer IPA entwickelt wurde. Der Roboter lässt sich in nur einem Schritt mit einem 3D-Drucker herstellten und soll noch in diesem Jahr erste Praxistests durchführen.
Das Fraunhofer ILT arbeitet beim Projekt MultiPROmobil an einem neuartigen Lasersystem. Mit diesem soll in einem Arbeitsgang schneiden, schweißen und das additive Fertigen von Objekten (3D-Druck) möglich sein. Geeignet ist das System unter anderem für den Leichtbau und E-Mobility.
Am 27. März 2019 fand in München das Kick-Off-Meeting des Verbundprojektes IDAM statt, das den Weg für die 3D-Drucktechnologie in die automobile Serienproduktion ebnen soll. Zu den Projektpartner gehören unter anderem das Fraunhofer ILT, die RWTH Aachen und BMW.
Mit einem neu entwickelten 3D-Drucker für die Herstellung von Kleinteilen aus Hochleistungskunststoffen ist es Forschern des Fraunhofer IWU-Instituts gelungen, gleich zwei Rekorde aufzustellen. Zu sehen ist der 3D-Drucker auf der Hannover Messe 2019.
Das Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Augsburg vom Fraunhofer IGCV führt am 21.3.2019 eine Schulung durch. Diese soll den Teilnehmern alle Vor- und Nachteile des 3D-Drucks näher bringen. Die Schulung richtet sich vor allem an Geschäftsführer, Führungskräfte und Mitarbeiter mit geringen Vorkenntnissen im Bereich 3D-Druck, die einen generellen Einblick in verschiedene Technologien der additiven Fertigung erhalten möchten.
Das Fraunhofer IWU wird auf der Hannover Messe 2019 mit Screw Extrusion Additive Manufacturing (SEAM) ein 3D-Druckverfahren vorstellen, das mit kostengünstigem Kunststoffgranulat großformatige Kunststoffbauteile achtmal schneller mit einem 3D-Drucker herstellen kann, als bisherige Verfahren und System. Wir haben einen ersten Blick auf das SEAM-Verfahren geworfen.
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST arbeiten an einem Verfahren für die Herstellung passgenauer Implantaten aus dem 3D-Drucker. Bei dem neuartigen Verfahren, an dem auch internationale Partner mitgewirkt haben, kommt auch ein Plasmastrahl zum Einsatz. Wir stellen die Forschungsarbeit und das Projekt mit seinen Vorteilen einmal genauer vor.
Insgesamt fünf Unternehmen und zwei Forschungsinstitute haben sich im Rahmen einer Förderinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit dem 3D-Druck in der Automobilindustrie beschäftigt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Integration des pulvermetallurgische Verfahrens für die generative Fertigung die Kosten der Serienfertigung deutlich senken könnte. Am Projekt beteiligt sind namhafte Unternehmen und Forschungseinrichtungen wie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das Fraunhofer ILT, die Daimler AG und TRUMPF.
In Dresden fanden zum 12. Mal die Dresden Congress Awards statt. In diesem Jahr stammten die Pokale aus dem 3D-Drucker. Hergestellt wurden die besonderen Trophäen vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (Fraunhofer IWS).
Das Fraunhofer IKTS hat das 3D-Druckverfahren Fused Filament Fabrication (FFF) erfolgreich für die Verwendung von Hartmetallen adaptiert. Dadurch ergeben sich einige Möglichkeiten zur Fertigung großer, komplexer Prototypen oder Sonderwerkzeugen. Wir stellen das Verfahren der deutschen Forscher einmal genauer vor.
Die Darmstädter Fraunhofer IGD hat mit dem CultArm3D-P eine neue 3D-Scantechnologie entwickelt, die sie auf der Messe „The Arts+“ vorstellen wird. Der Roboterarm soll vor allem Kulturgüter digital konservieren und sie so im aktuellen Zustand sichern. Die 3D-Objekte können so später auch mit einem 3D-Drucker ausgedruckt werden. Wir stellen die Methode vor.
Vom 12. bis 16. August 2018 findet im kanadischen Vancouver die SIGGRAPH 2018 statt. Unter zahlreichen Vertretern aus allerlei Branchen findet sich auch das deutsche Fraunhofer IGD dort ein und präsentiert drei Publikationen aus den Bereichen 3D-Druck, 3D-Webvisualisierung und optischen Materialerfassung. Die Forschungen in den Bereichen werden als „wegweisend für die weitere Entwicklung der 3D-Drucktechnologie“ bezeichnet. Wir stellen sie zusammengefasst einmal genauer vor.
Zeit ist in der Produktion ein wichtiger Faktor, der oft Mangelware ist. Mit dem vom Fraunhofer IPA entwickelten „CassaMobile“ kann man die Produktion direkt an den Einsatzort verlegen und spart sich so Zeit, Transportwege und Lieferengpässe. Die kleine Kompaktfabrik hat einiges zu bieten, unter anderem auch einen 3D-Drucker.
Forscher vom Fraunhofer IGD haben ein neues Echtzeit-3D-Scanning-System vorgestellt. Das autonome System kann beliebige Objekte in Echtzeit scannen, in 3D digital abbilden und anschließend mit einem 3D-Drucker replizieren. Oldtimer-Ersatzteile, Museumsstücke und vieles mehr sind denkbare Anwendungsfelder für das innovative System.