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Norddeutsche Neueste Nachrichten

25. November 2017 | 06:52 Uhr

Forschung : Rostocker revolutioniert 3D-Druck

vom
Aus der Redaktion der Norddeutschen Neuesten Nachrichten

Clemens Lieberwirth entwickelt Verfahren zur kostengünstigen Herstellung von Metall-Modellen / Patent ist angemeldet

Ein wohnzimmertauglicher 3D-Drucker, das war das Ziel der Forschung von Clemens Lieberwirth. Der Nachwuchswissenschaftler der Universität Rostock wollte ein Verfahren entwickeln, um möglichst kostengünstig Metallbauteile mittels 3D-Druck herzustellen. Und das hat der 25-jährige Maschinenbauer, der als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fluidtechnik und Mikrofluidtechnik unter der Leitung von Professor Hermann Seitz tätig ist, mit dem so genannten Composite Extrusion Modeling (CEM) auch geschafft.

Ausgangspunkt von Lieberwirths Überlegungen ist das schon weit verbreitete Verfahren der Schmelzschichtung, das bei 3D-Druckern zum Einsatz kommt. Bei diesem Verfahren wird das Werkstück schichtweise aus einem schmelzfähigen Kunststoff aufgebaut. Angetrieben von dem Gedanken, dieses Verfahren auch für die Fertigung von Metallteilen zu nutzen, hat Lieberwirth einen Druckkopf entwickelt und diesen auf einem umgebauten Drucker installiert. Aus dem Ausgangsmaterial, einem Granulat aus Kunststoff und Metallpulver, fertigt dieser neue Drucker Rohlinge. Diese so genannten Grünteile werden im Anschluss in einem Ofen so erhitzt, dass der Kunststoff herausgelöst wird und die Metallteilchen sich verbinden.

„Schon die ersten Untersuchungen zeigten, dass die auf diese Weise gefertigten Teile über sehr gute Festigkeitseigenschaften verfügen und sich beispielsweise durch Fräsen oder Drehen bestens nachbearbeiten lassen“, fasst Lieberwirth die Erfolge seiner bisherigen Forschungsarbeiten zusammen. Anders als bei den schon auf dem Markt befindlichen laserbasierten 3D-Druckern können sogar hohle Bauteile mit innerer Stützstruktur produziert werden. Auch die Herstellung von Formen wird überflüssig, womit der Weg für eine wirtschaftliche Fertigung von individuellen Teilen frei wird.

Noch handelt es sich bei den meisten Metall-3D-Druckern um kostenintensive laserbasierte Anlagen, doch alternative Verfahren wie das des Rostocker Wissenschaftlers sind auf dem Vormarsch. Die Einsatzbereiche sind vielfältig. Durch die individuelle passgenaue Anfertigungsmöglichkeit könnten sie den medizintechnischen Bereich revolutionieren. Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich auch im Bereich des Automobilbaus und der Luft- und Raumfahrttechnik. Ersatzteile könnten kostengünstig und schnell produziert werden. Lieberwirths Forschungsarbeiten sind mittlerweile so weit fortgeschritten, dass er neben seiner Promotion bereits eine Ausgründung plant. Der erste Schritt ist getan, das „Composite-Extrusion-Modeling-Verfahren“ ist zum Patent angemeldet.



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