Den Frust kennen Hobby-Bastler vom 3D-Drucker zu Hause: Das Gerät, das beliebige Objekte Schicht für Schicht aus geschmolzenem Plastik zusammenklebt, ist nicht perfekt. Nach dem Druckvorgang müssen oft Oberflächen mühsam glatt geschmirgelt werden, die Schichten können sich voneinander lösen, oder das Objekt klebt stur auf der Druckplatte fest – die Technologie hat noch Luft nach oben. An der FH Kärnten wird an Verbesserungen geforscht.
Denn was die Bastler im Hobbykeller nervt, ist auch im industriellen Maßstab ein Problem: „Im 3D-Druck sind die einzeln gedruckten Schichten sehr robust, aber die Verbindung dieser Schichten ist noch nicht fest genug“, sagt Pascal Nicolay. Der Physiker leitet das Forschungsinstitut CiSMAT der FH Kärnten, wo Anfang Oktober eine Kooperation mit dem französischen Roberval-Labor der Technischen Universität Compiègne besiegelt wurde. Im Rahmen von zwei Doktorarbeiten sollen Verbesserungsmöglichkeiten in der 3D-Drucktechnologie ausgelotet werden.
Ein Projekt befasst sich mit der Entwicklung einer Lösung, die mechanische Teile direkt in 3D druckt und nicht mehr nur Schicht für Schicht zusammensetzt. Darüber hinaus soll die Robustheit der Teile durch die Verwendung von verstärkten Druckmaterialien gewährleistet sein. Die Teile werden dadurch belastungsfähiger und können vielseitiger verwendet werden, etwa in der vom Leichtbau geprägten Luftfahrtindustrie. In dieser Hightech-Branche sind die physikalischen Eigenschaften gedruckter Bauteile besonders kritisch – davon handelt das zweite Projekt.
Additive Fertigungsverfahren können Bauteilen ganz bestimmte thermische oder akustische Merkmale verleihen, je nachdem, welche Materialien und geometrischen Strukturen zum Einsatz kommen. „Unser Ziel ist, ein Verfahren zu entwickeln, das die Teile gemäß den gewünschten Eigenschaften ausdruckt“, sagt Nicolay. Erste Testdrucke im Labor der FH sollen schon bald starten.