3D-Druck: Neue Hightech-Anlage für Bremer Materialwissenschaften

Mit dem MAPEX Center for Materials and Processes an der Universit?t Bremen hat sich ein starkes Netzwerk der Materialforschung etabliert. Es hat nun 2,2 Millionen Euro bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eingeworben, um eine Anlage zum dreidimensionalen Laser-Auftragschwei?en aufzubauen.

Laser-Auftragschwei?en – auch Laser Metal Deposition (LMD) genannt – ist ein additives, pulverbasiertes Fertigungsverfahren für Metalle. Bei dieser Art von 3D-Druck entstehen gro?e Bauteile und sehr feine Strukturen, beides mit vergleichsweise hohen Aufbauraten. Mithilfe von LMD k?nnen Strukturen sogar auf bestehende Teile und Fl?chen aufgebaut werden. Das Schwei?verfahren kann zum Herstellen, Beschichten, Reparieren und Modifizieren von 3D-Bauteilen eingesetzt werden. Genutzt wird es unter anderem in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie zunehmend auch im Automobilbau und Maschinenbau. Es ist von hoher Relevanz auch für die Industrie in Bremen.

Neue Materialien, neue Eigenschaften

Die neue LMD-Anlage bietet den Materialwissenschaftlern ganz neue M?glichkeiten zur Erforschung neuer metallischer Werkstoffe: Gleich 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育ere Pulverf?rderer kommen parallel zum Einsatz, um verschiedene Metalle in einem Arbeitsgang zu nutzen und schnell viele verschiedene Proben herstellen zu k?nnen. So werden effizient v?llig neuartige Legierungen mit bisher unerreichten Eigenschaften entwickelt und hergestellt oder Verbundmaterialien gedruckt. Vollgepackt mit modernster Messtechnik liefert die Hightech-Anlage Daten zum wissenschaftlichen Verst?ndnis der zugrundeliegenden Prozesse beim Pulvermischen und -f?rdern, dem eigentlichen Laser-Auftragschwei?en und einer in-situ-W?rmebehandlung. Ziel der Bremer Wissenschaftler ist die Nutzung und Evaluation der neuen M?glichkeiten dieser 3D-Drucktechnologie für eine schnelle, zielgerichtete Materialentwicklung.

Spitzenforschung am Standort Bremen

?Wir erbringen in vielen Bereichen exzellente Spitzenforschung – auch in den Materialwissenschaften, wie dieser Erfolg belegt. Die neue hochmoderne Anlage wird die Bremer Materialforschung ein gro?es Stück voranbringen und die Zusammenarbeit über die Grenzen der Institutionen hinweg f?rdern, ganz im Sinne unserer kooperativen Universit?t“, freut sich der Rektor der Universit?t Bremen, Professor Bernd Scholz-Reiter.

Das best?tigt auch MAPEX Sprecher Professor Kurosch Rezwan: ?Die Erforschung neuer Materialien und Technologien in der Materialbearbeitung ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg in eine material- und energieeffizientere Zukunft. Bei der Menge an Prozessen und Daten, die wir inzwischen abbilden k?nnen, wird der interdisziplin?re Austausch immer wichtiger.“

Das MAPEX Center for Materials and Processes unterstützt seit 2014 die Zusammenarbeit verschiedener Fachbereiche der Universit?t und au?eruniversit?rer Forschungsinstitute. Neben dem geplanten Gro?ger?tezentrum für die Materialanalytik, das in den kommenden Jahren aufgebaut wird, ergeben sich an der Universit?t Bremen mit der neuen DFG-gef?rderten Hightech-LMD-Anlage neue Forschungsm?glichkeiten und -kooperationen im MAPEX-Verbund. Die Anlage wird in Zukunft von Forschenden aus verschiedenen Fachbereichen der Universit?t Bremen, dem Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien (IWT) und dem BIAS- Bremer Institut für angewandte Strahltechnik gemeinsam genutzt.

Wissenschaftlicher Austausch profitiert

?Dies wird den wissenschaftlichen Austausch und die Zusammenarbeit am Standort weiter st?rken und Bremen in dem bedeutenden Forschungsfeld der additiven Fertigung voranbringen,“ erwartet Professor Frank Vollertsen, Institutsleiter des BIAS, welches eine langj?hrige Erfahrung im Bereich der Laser-Materialbearbeitung einbringt und auf dessen Know-how im Bereich des LMD-Verfahrens der Verbund aufbauen wird. Es ist geplant, dieses Ger?t in die gemeinsame Grundlagenforschung des Sonderforschungsbereiches (SFB) 1232 ?Farbige Zust?nde“ zu integrieren. Dieser SFB der Universit?t Bremen entwickelt eine Hochdurchsatzmethode für das Finden g?nzlich neuer und nachhaltiger Legierungskonzepte. ?Dieses Gro?ger?t ist ein ideales Werkzeug für flexible und besonders schnelle Probenerzeugung und wird dem SFB 1232 g?nzlich neue M?glichkeiten er?ffnen“ freut sich Professor Lutz M?dler, Sprecher des SFB 1232 und einer der Direktoren des IWT.

Beteiligte Wissenschaftler:

An dem erfolgreichen Antrag im Rahmen der DFG Gro?ger?teinitiative ?Laser-Auftragschwei?en für Hochdurchsatzuntersuchungen und additive 3D-Fertigungen komplexer Legierungen und Verbundwerkstoffe“ waren sieben MAPEX Wissenschaftler aus vier verschiedenen Einrichtungen beteiligt:

Prof. Dr.-Ing. Lucio Colombi Ciacchi, HMI, Universit?t Bremen
Prof. Dr. phil. nat. Rolf Drechsler, Arbeitsgruppe Rechnerarchitektur, Universit?t Bremen
Dr.-Ing. Nils Ellendt, Gesch?ftsführer SFB 1232 ?Farbige Zust?nde“
Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz M?dler, Mechanische Verfahrenstechnik, IWT
Prof. Dr.-Ing. Vasily Ploshikhin, ISEMP, Universit?t Bremen
Dr.-Ing. Matthias Steinbacher, Materials Engineering/Metals, IWT
Prof. Dr.-Ing. Frank Vollertsen, Welding Technology and Related Processes, BIAS