Forschungsbereich Additive Fertigung

Beschreibung

Der Forschungsbereich Additive Fertigung des Fachbereichs Maschinenbau der Fachhochschule Dortmund beschäftigt sich mit aktuellen Themen einer Technologie, die in der Öffentlichkeit auch als 3D-Druck bezeichnet wird.

Vom Rapid Prototyping zum Rapid Manufacturing: Wo zu Beginn hauptsächlich Prototypen und Modelle hergestellt wurden, findet die Additive Fertigung – dank steter Weiterentwicklung – heute vermehrt Anwendung in der Herstellung finaler Produkte. Die Additiven Fertigungsverfahren werden als einer der wesentlichen Technologietreiber für die Industrie 4.0 gesehen. Ausschlaggebend hierfür ist die mit der Additiven Fertigung einhergehende Digitalisierung und Vernetzung der Produktionsumgebung.

Der Forschungsbereich bietet den Studierenden im Labor für Additive Fertigung die Möglichkeit, die Technologie praktisch kennenzulernen und steht für die Durchführung von Studien- und Abschlussarbeiten zur Verfügung.

Projekte

Im Forschungsbereich Additive Fertigung werden neben studentischen Arbeiten auch Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten durchgeführt. Die Themengebiete erstrecken sich hierbei über die Untersuchung gefertigter Bauteile und ihrer Einsatzbereiche sowie der Analyse von additiven Fertigungsprozessen bis hin zur Prozessoptimierung und Weiterentwicklung der Maschinen. Hinzu kommt die Bearbeitung bereichsübergreifender Projekte. Der Forschungsbereich sieht sich dabei als Ansprechpartner für Fragestellungen zur Additiven Fertigungstechnologie – sowohl im Fachbereich Maschinenbau als auch darüber hinaus. Im Folgenden werden drei Forschungsprojekte exemplarisch vorgestellt:

Materialuntersuchungen von FDM-Druckobjekten

Das Wissen um Materialeigenschaften von FDM-Druckobjekten ist für die exakte Auslegung von Bauteilen unverzichtbar. Im Rahmen des Projektes wird unter anderem untersucht, welchen Einfluss die Orientierung der Bauteile auf dem Druckbett sowie Drucktemperatur und -geschwindigkeit auf die mechanischen Eigenschaften des Objektes haben. Weitere Untersuchungen konzentrieren sich auf die thermische Nachbehandlung von Druckobjekten sowie die Nutzung von Polyurethan und Epoxidharzen um die gewünschten Bauteileigenschaften zu erzielen.

Videoanalyse des FDM-Druckprozesses

Zum besseren Verständnis des FDM-Druckprozesses wird dieser mit Hilfe eines Stereomikroskops und eines Videoendoskops in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung aufgezeichnet. Verschiedene, für den Druckprozess entscheidende Parameter werden hierbei variiert. Auf Basis der Videodaten und der erstellten Bauteile erfolgt anschließend eine Analyse, mit Hilfe derer der Einfluss der einzelnen Parameter besser beurteilt werden kann. Weiterhin ist es möglich, typische Fehlerbilder exakter zu beschrieben und den FDM-Druckprozess zu optimieren. Beispielvideos finden sie hier.

Robotergreifer

Roboter werden immer stärker für eine Vielzahl von Tätigkeiten eingesetzt. Entsprechende Greifersysteme müssen in der Lage sein, mit unterschiedlichsten Objekten zu interagieren. In Kooperation mit dem Robotiklabor des Fachbereichs Maschinenbau wird ein Greifersystem für Industrieroboter entwickelt, welches mit Hilfe des FDM-Verfahrens hergestellt wird. Die Geometrie der Greifer wird virtuell an das zu greifende Objekt angepasst, anschließend wird der Greifer hergestellt. Robotergreifer können so schnell und kostengünstig produziert werden, die zugehörigen Maschinen noch flexibler eingesetzt werden.

Wir digitalisieren Dortmund

Mit der Idee "Wir digitalisieren Dortmund" hat der Forschungsbereich Additive Fertigung den Hochschulwettbewerb „Mehr als Bits und Bytes - Nachwuchswissenschaftler kommunizieren ihre Arbeit“ gewonnen. Anlässlich des Projektes hatten Passanten in der Berswordt-Halle die Möglichkeit, sich scannen zu lassen. Auf Basis der gescannten Daten wurden anschließend Miniaturbüsten gefertigt und im Dortmunder „U“ ausgestellt. Ziel des Projektes war es, die Additive Fertigung einer breiten Öffentlichkeit näher zu bringen.

Forschende Personen

Weiterführende Informationen


gedruckt am: 09.12.2018  20:53