Additive Fertigungsverfahren

Als Lehrstuhl der Universität Paderborn sind wir im Rahmen von DMRC Academic Teil des Direct Manufacturing Research Center (DMRC) und wirken aktiv an der wissenschaftlichen Ausgestaltung der Forschungsaktivitäten mit. Gemeinsam mit weiteren Lehrstühlen der Fakultät Maschinenbau bildet die Kunststofftechnik Paderborn den wissenschaftlichen Gegenpart zum Direct Manufacturing Research Center (DMRC) e.V., das von einem starken Industriekonsortium getragen wird.

In dieser Struktur forschen und entwickeln wir im Auftrag des DMRC an innovativen Lösungen für die Additive Fertigung und bringen unsere wissenschaftliche Expertise gezielt in gemeinsame Projekte mit Industriepartnern ein. Die enge Verzahnung von Forschung und industrieller Anwendung ermöglicht es, neue Ansätze effizient zu entwickeln, zu bewerten und in die Praxis zu überführen. Ziel des DMRC ist es, additive Fertigungsverfahren sowie die damit hergestellten Bauteile bis zur Serienreife weiterzuentwickeln.

Additive Fertigungsverfahren sind eine bedeutende Zukunftstechnologie für das sogenannte Direct Manufacturing, also die direkte Herstellung von Bauteilen. Sie bieten gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren zahlreiche Vorteile, darunter reduzierte Produktions- und Prozesskosten, kürzere Durchlaufzeiten, die Realisierung komplexerer Bauteilgeometrien sowie eine nachfrageorientierte Produktion von Bau- und Ersatzteilen.

Kennzeichnend für additive Fertigungsverfahren ist die in der Regel schichtweise Herstellung von Bauteilen durch das Auf- oder Aneinanderfügen von Volumenelementen. Grundlage ist ein virtuelles Bauteil in Form eines 3D-CAD-Datensatzes, das zunächst in einzelne Schichten zerlegt und anschließend schrittweise in ein physisches Bauteil umgesetzt wird. Die Herstellung kann dabei auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen, auch wenn die grundlegende Verfahrenslogik identisch ist.

Am DMRC wird unter anderem an folgenden Verfahren geforscht:

  • Selective Laser Melting (SLM)
  • Laser-Sintern (LS)
  • Fused Deposition Modeling (FDM)

Unsere Forschungsbeiträge konzentrieren sich dabei insbesondere auf folgende Schwerpunkte:

  • Materialwissenschaften und Materialentwicklung
  • Prozessentwicklung und Prozessoptimierung
  • Design for Additive Manufacturing (DfAM)
  • Kostenanalyse
  • Verfahrensübergreifende Fragestellungen, z. B. Konstruktionsrichtlinien und strategische Aspekte additiver Fertigungsverfahren

Mit unserer Arbeit innerhalb von DMRC Academic leisten wir einen wichtigen Beitrag dazu, das Potenzial additiver Fertigungstechnologien wissenschaftlich zu erschließen und für industrielle Anwendungen nutzbar zu machen.

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