3D Druck auf der Hannover-Messe

Dank des 3D-Drucks muss sich das Design nicht mehr nach der Produktion richten. Bauteile können rein funktionsoptimiert konstruiert werden. Vollkommen neue Perspektiven für die Funktionalität eröffnet derzeit die Forschung durch den Einsatz smarter Werkstoffe im 3D-Druck.
Die Kombination von intelligenten Werkstoffen und 3D-Druck lässt in der Forschung an ganz neue Möglichkeiten in den verschiedensten Branchen denken. Mittlerweile können zum Beispiel im Labor mittels 3D-Druck Objekte hergestellt werden, die bei bestimmten Umwelteinflüssen ihre Form verändern oder Werkstücke, die sich selbst heilen. Selbst die Herstellung von Bauteilen aus klassischen Verbundwerkstoffen wie CFK wird durch neue, intelligente Druckverfahren möglich.
"Transformers" aus dem 4-D-Druck: Roboter, die sich selbst zusammensetzen
Die Anwendungsmöglichkeiten für die Additive Fertigung mit intelligenten Werkstoffen sind äußerst vielfältig. Durch die Forschung des Selfassembly Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) etwa werden beispielsweise Wasserrohre denkbar, die sich selbst entfalten oder je nach Wasserdruck ihren Durchmesser ändern – ganz ohne Sensoren, Aktoren, Software oder Rechenleistung, einfach durch das Design ihrer physikalischen Eigenschaften.
Noch fantastischer sind die Möglichkeiten in der Robotik, wo bereits über Maschinen nachgedacht wird, die sich selbst zusammensetzen . Von unschätzbarem Wert etwa für die Produktion von Bergungs- oder Forschungsrobotern, die in "zusammengefalteter" Form an unzugängliche Orte gebracht werden können, um sich dort selbständig zu ihrer funktionsfähigen Form zu "entfalten".
Möglich werden diese Visionen durch ein bestimmtes Verfahren: den 4D-Druck . Mit dieser Methode können sich selbstständig verformende Objekte mit einem 3D-Drucker gefertigt werden. Forscher der Harvard University in Cambridge zum Beispiel haben vor kurzem mit diesem Verfahren eine Blüte gedruckt, die sich in Kontakt mit Wasser selbständig entfaltet . Dies gelang mit einem Hydrogel, in dem Zellulosefasern, winzige Tonpartikel und Kunststoff-Monomere miteinander vermischt waren. Aber nicht nur der Kontakt mit Wasser kann Auslöser für die Formveränderung der 4D-Materialien sein. Wärme, Bewegung und alle anderen Arten von Energie sind als Auslöser für dementsprechend designte Materialien geeignet.
Dank Ultraschall: selbstheilende Materialien und CFK aus dem 3-D-Drucker
Nicht weniger interessant sind selbstheilende Materialien, Kunststoffe etwa, die sich selbst reparieren. Erreicht wird dieser Effekt zum Beispiel durch mit unausgehärteten Polymeren gefüllte Nanoröhren, die sich im Kunststoff befinden. Wird der Kunststoff beschädigt und die Röhren zerbrechen, treten die flüssigen Polymere aus und „heilen“ das Material. In die richtige Position können die Nanoröhren im Kunststoff etwa durch ein Verfahren gebracht werden, welches Forscher der University of Bristol entwickelt haben: das herkömmliche 3D-Druck-Verfahren in Kombination mit Ultraschallwellen. Durch sie lassen sich Kraftfelder mit bestimmten Mustern im noch flüssigen Kunststoff erzeugen, durch die Nano-Röhren beliebig angeordnet werden können. Und nicht nur Nano-Röhrchen: Das gleiche ist mit Kohlefasern möglich. Auf diese Weise könnten künftig auch klassische Verbundwerkstoffe wie CFK per 3D-Druck produziert werden, die bisher per Hand hergestellt werden mussten . Ein echter Durchbruch. Und auch wenn die Marktreife dieses Verfahrens noch etwas auf sich warten lassen wird: Die Aussicht auf die zeit- und kostenoptimierte Produktion von Hightech-Verbundmaterialien im 3D-Druck ist äußerst attraktiv.
Diskutieren Sie gemeinsam mit den Experten der Branche über zukunftsweisende Innovationen in der additiven Fertigung, auf dem 2. Additive Manufacturing Symposium " Grenzen sprengen – 3D-Druck im Maschinenbau ", am 28.04.2016, von 14:00 bis 18:00 Uhr im Convention Center (CC), Saal Bonn.
Diese Unternehmen aus dem Bereich 3D Druck werden Sie auf der Hannover-Messe treffen:
German RepRap GmbH: Halle 6, Stand L16
German RepRap und 3Dokuteam präsentieren gemeinsam mit INTEC International den Großraumdrucker X1000 sowie eine Produktionslinie mit X350 3D Druckern.
iGo3D GmbH: Halle 6, Stand L55
Produktneuheiten wie die Sinterit Lisa Pulverdrucker, Formlabs Form 2, Ultimaker 2 Extended plus und Evatronix 3D-Scanner können auf dem Stand angesehen werden.
BlueFrog 3D Printing: Halle 7, Stand C33
CMET:  Halle 7, Stand C37
Boen Metal Parts: Halle 5, Stand F36
 
alphacam: Halle 7, Stand A27
alphacam zeigen 3D-Drucker mit der PolyJet-Technologie
3Dokuteam by das dokuteam NordWest: Halle 6, Stand L16
 
Teufel Prototypen: Halle 2, Stand A52
Alfred Wegener Institut: Halle 2, Stand A01
ELiSE Bionic Bike Additive Manufacturing
ARBURG: Halle 7, Stand A28
 
MakerGear: Halle 3, Stand F06, (32)
TU Wien: Halle 27, Stand L71
Polymere für beste 3D-Druckqualität
Proto Labs: Halle 7, Stand B34