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FH Campus 02Kleiner, komplexer und raffinierter

An der FH Campus 02 entwickelt man völlig neue Fertigungstechniken. Gemeinsam mit der Industrie werden die Grenzen der 3D-Drucker ausgelotet.

Beim Projekt „istaf“ geht es um neue Methoden mit 3D-Druckern © foto melbinger/Campus 02
 

Eigentlich sind diese Geräte heute nichts mehr Besonderes, auch wenn sie noch vor einigen Jahren als exotisch galten: 3D-Laserdrucker. Das sind Anlagen, mit denen man Schicht für Schicht dreidimensionale Stücke zusammenbauen kann, indem man etwa Metall, Kunststoffe oder Keramik via Laser zusammenfügt.

Die Technik ermöglicht nicht nur, rasch Prototypen zu fertigen, sondern noch viel mehr. Mit diesem additiven Verfahren (es wird also etwas zusammengesetzt, im Gegensatz zum Fräsen, wo etwas weggenommen wird) kann man komplexe Strukturen bauen, die auch ein komplexes Innenleben führen. Innere Strukturen sind möglich, die man mit anderen Methoden nur schwer realisieren könnte.

Doch wie so oft ist es ein weiter Weg von der Idee zu fertigen Produkten, die industriell in großen Stückzahlen hergestellt werden können.
Genau dieses Problem beschäftigt die internationale Projektgruppe „instaf“, an der Ali Abdallah von der Fachhochschule Campus 02 in Graz entscheidend mitwirkt. „Die dreidimensionale Fertigung, die mit dem 3D-Drucker möglich ist, eröffnet eine ganz neue Dimension. Es erlaubt eine Steigerung der Komplexität, und bietet so ganz neue Möglichkeiten.“
Zwar hat man heute theoretisch alle „Bausteine“ in der Hand: Die 3D-Druckerei wird längst beherrscht, es gibt die Materialien (Metalle, Kunststoffe, Keramiken) dafür, die notwendige Software steht ebenfalls bereit. Aber praktikabel für große Stückzahlen ist das noch nicht. Es fehlen die Erfahrungen, die Vorgänge müssen optimiert werden.

EU-Projekt

Bei dem von der EU finanzierten Projekt „istaf“ geht es genau darum: Es sollen Wärmetauscher entwickelt werden, die effizienter sind. Mehrere Industrieunternehmen, die TU Dresden wollen mit verschiedenen Materialien Kühlelemente per 3D-Drucker konstruieren, die beispielsweise Wärme in der Elektronik abführen können. Die Wärmetauscher verfügen über komplexe innere Kanalstrukturen. Bislang hat man dies völlig anders realisiert, im Bereich der additiven Fertigung hat man wenig Erfahrung. „Wie kann man diese Kanäle beispielsweise reinigen? Was muss man sonst bedenken“, skizziert Abdallah ein paar der Probleme.

„Wir an der FH beschäftigen uns mit kunststoffbasierten Wärmetauschern für Temperaturbereiche bis zu 100 Grad und ihren Anwendungen im Elektronikbereich“, erklärt Abdallah. „Bisher hat man bei solchen Anwendungen nicht an Kunststoff gedacht. Daher fehlen uns auch Erfahrungen dazu. Aber jetzt wird das möglich und Kunststoff hat eben den Vorteil, dass er sehr viel günstiger ist.“ Mit Keramik will man zu höheren Temperaturen vorstoßen.

Entstanden ist diese internationale Zusammenarbeit, an der etwa auch Airbus beteiligt ist, indirekt aus einem anderen strategischen Projekt, das die FH Campus 02 vor zwei Jahren durchgeführt hat, um die Forschungskompetenz zu stärken. „Wir haben damals begonnen, uns aktiv nach Forschungspartnern im Bereich Industrie 4.0 umzusehen.“ Aus den vielen Gesprächen ergaben sich neue Netzwerke und es zeigten sich auch gemeinsame Anliegen. Die FH konnte dabei auch einiges beisteuern: „Wir hier am Institut für Automatisierungstechnik haben eine lange Erfahrung im Bereich additiver Fertigung und auch im Bereich der Elektronik“, erzählt Abdallah.

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