3D Druck durch Aufschmelzen von Metallpulver

Das Institut für Betriebs- und Technologiemanagement (IBT) am Umwelt-Campus Birkenfeld plant einen Zusammenschluss mehrerer lokaler, hauptsächlich metallverarbeitender Unternehmen aus der Region Hunsrück-Hochwald zum Projektkonsortium Rapid Prototyping. In dem gemeinsamen Forschungsvorhaben „Ressourceneffizientes Rapid Prototyping“ (RERAP) soll der Schwerpunkt in der wissenschaftlichen Untersuchung und dem Kompetenzaufbau zur Energie- und Ressourceneffizienz durch generative Fertigungsverfahren (3D-Druck) liegen. Hierbei werden innovative Produktionstechniken des gesamten Herstellungsprozesses von der Idee bis zum fertigen Bauteil durch die Hochschule Trier untersucht.
Ein zentrales Ziel des Vorhabens ist der Kompetenzaufbau aus dem Vergleich konventioneller und generativer Fertigungsverfahren hinsichtlich der Energie- und Ressourceneffizienz und dem Einfluss der Effizienzoptimierung auf die Werkstückqualität. Dazu werden in der wissenschaftlichen Diskussion mit den Projektpartnern unterschiedliche Bauteile definiert, digital konstruiert und schließlich sowohl konventionell mit einer Werkzeugmaschine als auch generativ durch das Lasersinterverfahren (SLM) (d. h. dem dreidimensionalen Drucken von Werkstücken durch Aufschmelzen von Metallpulver mithilfe eines Lasers) mit einer SLM-Maschine gefertigt. Beide Verfahren werden in Bezug auf die spezifischen Eigenschaften des Bauteils miteinander aus Sicht des Energie- und Ressourceneinsatzes verglichen, um Rückschlüsse auf Grenzen und Potenziale der Fertigungsverfahren zur Effizienzsteigerung zu ziehen.

Das Vorhaben hat des Weiteren das Ziel, allgemeingültige Regeln und Definitionen für die Optimierung von Produktionsprozessen aus Forschungsprojekten mit der SLM-Maschine abzuleiten, indem heterogene Produkt- und Produktionsprozesse auf ihr Effizienzsteigerungspotenzial in Bezug auf Energieverbrauch und Ressourceneinsatz analysiert und insbesondere durch die Integration generativer Fertigungsverfahren optimiert werden.