Mitteldeutschland auf dem Weg zur 3D-Druck-Kompetenzregion

Mitteldeutschland als »3D-Druck-Region« etablieren, neue Anwendungsfelder erschließen und die additive Fertigung mit thermoplastischen Kunststoffen auch für kleine und mittlere Unternehmen wirtschaftlich nutzbar machen: Mit diesem Ziel haben sich 15 Partner im Projekt »AddiQ« zusammengeschlossen. Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) bringt sich dabei in Projekte zu hochbelastbaren Bautei-len für das Transportwesen und für leichte, komfortable Orthesen ein.

Die additive Fertigung verzeichnete 2022 einen weltweiten Umsatz von fast 10 Milliarden Euro mit jährlichen Wachstumsraten von rund 20 Prozent. Diese Technologie, besonders im Bereich des 3D-Drucks, bietet aufgrund schneller Herstellungszeiten und gestalterischer Freiheiten vielfältige Anwendungen, insbesondere für Bauteile in kleinen Stückzahlen. Trotz der Vorteile besteht jedoch eine Herausforderung in der Qualitätssicherung.

Im Rahmen des Förderprogramms „RUBIN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung zielt das Projekt „Qualitätssicherung in der Additiven Fertigung (AddiQ)“ darauf ab, diese Lücke zu schließen und einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil für mitteldeutsche Unternehmen zu schaffen. Das Vorhaben wird von 15 Partnern aus Industrie und Wissenschaft unterstützt.

Das Fraunhofer IMWS ist in zwei Teilprojekten aktiv, die sich auf die additive Fertigung von Bauteilen für das Transportwesen und Orthetik konzentrieren. Im ersten Projekt werden die Möglichkeiten des 3D-Drucks genutzt, um Ausfallzeiten von Großgeräten zu reduzieren, indem obsoleszente Bauteile für Werkzeugmaschinen, Triebwagen, Waggons, Schiffe und Flugzeuge hergestellt werden. Die Sensorierung des Fused Granulat Fabrication (FGF)-Druckprozesses steht dabei im Fokus.

Im zweiten Teilprojekt liegt der Fokus auf der Herstellung von Bauteilen für die Orthetik mittels multiaxialem 3D-Druck. Das Ziel ist die Schaffung maßgefertigter, leichter und komfortabler Orthesen aus faserverstärkten Kunststoffen. Das Fraunhofer IMWS bringt seine Expertise in werkstoffmechanische Untersuchungen und die Eignung der Herstellungsparameter ein.

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, Mitteldeutschland als „3D-Druck-Kompetenzregion“ zu etablieren. Durch die Kombination von Daten, Material, Prozess, Bauteil und Standardisierung sollen neue Einsatzmöglichkeiten für additive Fertigungstechnologien geschaffen werden. Die Schaffung einer 3D-Druck-Kompetenzregion rund um Halle und Merseburg wird angestrebt, um kleinen Unternehmen den Einstieg in innovative Fertigungstechnologien zu erleichtern.