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17.01.2020 – 10:46

Universität Kassel

Neuartige Anlage ermöglicht Live-Analyse im Metall-3D-Druck

Neuartige Anlage ermöglicht Live-Analyse im Metall-3D-Druck
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Schon jetzt eröffnet der Metall-3D-Druck neue Möglichkeiten in Industrie und Medizintechnik. Bislang verhinderte ein Mangel an geeigneten Legierungen aber einen echten Durchbruch. Mit einer neuen, millionenschweren Forschungsanlage wollen Werkstoffwissenschaftler der Universität Kassel dies nun ändern. Echte digitale Zwillinge rücken damit in Reichweite.

Neuartige Anlage ermöglicht Live-Analyse im Metall-3D-Druck

Schon jetzt eröffnet der Metall-3D-Druck neue Möglichkeiten in Industrie und Medizintechnik. Bislang verhinderte ein Mangel an geeigneten Legierungen aber einen echten Durchbruch. Mit einer neuen, millionenschweren Forschungsanlage wollen Werkstoffwissenschaftler der Universität Kassel dies nun ändern. Echte digitale Zwillinge rücken damit in Reichweite.

Die Forscher wollen durch die neue Anlage den Materialien in allen Phasen des Entstehungsprozesses live zuschauen: angefangen vom Schmelzen der Materialien mithilfe eines Lasers bis hin zur Erstarrung sind die Forscher in allen Stadien des Prozesses im Bilde. Neben der rein optischen Beobachtung erfassen die Forscher über Röntgenstrahlung den inneren Aufbau und entsprechende Umwandlungen. Gleichzeitig analysieren sie die Temperaturen und erfassen den Prozess akustisch. Alle Beobachtungstechniken liefern ihre Daten in Echtzeit.

"Unser Ziel ist es, neue Werkstoffe zu erforschen und zu erproben, die den ganz speziellen Randbedingungen des 3D-Drucks gerecht werden", sagt Prof. Dr.-Ing. Thomas Niendorf, Leiter des Fachgebietes Metallische Werkstoffe an der Uni Kassel. In den vergangenen Jahren hat er immer wieder mit neuen Erkenntnissen zum 3D-Druck, u.a. mit neuen Legierungen, für Aufsehen gesorgt. Jetzt hat er zusammen mit weiteren Forschern der Universität Kassel von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eine Finanzierungszusage über mehr als zwei Millionen Euro für die Entwicklung der neuartigen Anlage erhalten.

"Hiermit können wir künftig echte digitale Zwillinge über den 3D-Druck realisieren", sagt Niendorf. Um aus den Daten ein entsprechendes digitales Abbild der realen Strukturen zu erzeugen, braucht es Expertinnen und Experten aus dem Bereich der Produktionstechnik, der Mess- und Regelungstechnik sowie der künstlichen Intelligenz (KI). Maßgeblich beteiligt sind Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm, Leiter des Fachgebiets Trennende und Fügende Fertigungsverfahren, und Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim, Leiter des Fachgebiets Kunststofftechnik an der Universität Kassel.

"Wir konnten in diesem hochkompetitiven Verfahren der DFG nur erfolgreich sein, weil an der Universität Kassel die nötigen Expertisen aus den Fachbereichen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik sowie Bauingenieurwesen zusammenkommen", sagt Prof. Böhm. "Die Anlage wird ein wesentlicher Grundstein für viele der geplanten, interdisziplinären Forschungsprojekte sein, die aktuell in unseren Fachgebieten vorangetrieben werden", betont Prof. Heim.

"Die Materialforschung für den 3D-Druck, sei es Metall oder Kunststoff, findet zukünftig einen weltweit sichtbaren Schwerpunkt in Kassel. Nicht nur grundlagenorientierte Forschungsstellen, auch die lokale Industrie darf sich auf die einzigartigen Möglichkeiten freuen", sagt Niendorf.

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Thomas Niendorf

Universität Kassel

Institut für Werkstofftechnik

Fachgebiet Metallische Werkstoffe

Tel.: 0561 804 7018

E-Mail: niendorf@uni-kassel.de

Die Universität Kassel ist modern und lebendig. 1971 gegründet, ist sie heute eine lehr- und forschungsstarke Universität, die regional verankert und international vernetzt ist. Unter ihrem Leitspruch Heute für morgen verbindet sie interdisziplinär die Kompetenzfelder NATUR, TECHNIK, KULTUR und GESELLSCHAFT. Hier studieren rund 25.000 Studierende an 10 Fachbereichen und der Kunsthochschule.

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Markus Zens
Universität Kassel
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