Mit großer Neugier und starkem Wissensdrang besuchte eine Technikerklasse der Berufsfachschule für Maschinenbau die Hochschule in Landshut. Der Austausch fand statt, um den Schülerinnen und Schülern sowie einigen Lehrkräften die additive Fertigung (AF) näher zu bringen. Durch Herrn Prof. Dr.-Ing. Norbert Babel (Laborleiter und Studiengangsleiter Bachelor Additive Fertigung) und wissenschaftliche Mitarbeiter im Projekt ReBi (Ressourceneffiziente Bauteilinnovationen durch additive Fertigungsverfahren im bayerischen und österreichischen Grenzraum) wurde für die Besucher eine mehrstündige Veranstaltungsreihe bestehend aus drei Vorträgen und zwei Laborführungen organisiert, welche von den Grundlagen der additiven Fertigung bis zu aktuellen Forschungsthemen reichten. Die knapp 40 Teilnehmerinnen und Teilnehmer zeigten mit vielen Fragen und Diskussionen großes Interesse am 3D-Druck, und trugen dadurch zu einem guten Gelingen der Veranstaltung bei.
Vortrag „Reverse Engineering eines Fahrzeugbauteils“
Der Nachmittag startete mit der Begrüßung von Herrn Prof. Dr. Babel, welche fließend in den ersten Vortrag zum „Reverse Engineering“ überging. Hierin beschrieb Herr Prof. Dr. Babel den praktischen Einsatz von Reverse Engineering für schwer oder nicht demontierbare Bauteile, die mit Hilfe eines Scans in ein digitales Modell übertragen werden. Der Vortrag behandelte den anwendungsnahen Einsatz von kamerabasierten Digitalisierungsmethoden und Software Tools bis hin zur Konstruktion und Fertigung von Prototypenteilen für ein reales Bauteil einer Fahrzeuggruppe. Die Rekonstruktion und Topologieoptimierung des Teils, unter Einsatz der additiven Fertigung, ermöglichten eine Version des Bauteils, welche bei deutlich geringerem Gewicht den gleichen Belastungen standhält. Das neue Teil wurde abschließend aus Kunststoff additiv gefertigt und konnte den Besuchern „greifbar“ präsentiert werden.
Topologie-Optimierung von der Idee bis zur Umsetzung
Angelehnt an den ersten Vortrag befasste sich Marko Orsolic (wissenschaftlicher Mitarbeiter, FH Oberösterreich, Campus Wels) in seinem Vortrag mit einer Vertiefung zur Topologie-Optimierung. Herr Orsolic zeigte in seiner Präsentation den Ablauf einer Topologie-Optimierung von der Idee bis zur Umsetzung. Inbegriffen sind hier die Schritte der Ideenfindung, des softwareseitigen Setups einer Topologieoptimierung, die dazugehörigen Nachbearbeitungen und die Vorbereitung der Geometrie zum Übertrag in die Fertigungsanlage. Insgesamt schaffte dieser Vortrag es, den Zuhörerinnen und Zuhörern den gesamten Umfang und die erforderlichen Aufwände sowie den Nutzen einer Topologieoptimierung anschaulich und präzise zu zeigen. Bereichert wurde der Vortrag durch viele Anschauungsbeispiele, die Herr Orsolic aus dem additiven Fertigungslabor aus Wels mitgebracht hatte.
Additive Fertigung dünnwandiger Strukturen mittels LPBF
Den Abschluss der Veranstaltung bildete ein Vortrag von Herrn Florian Hartl (Hochschule Landshut), welcher ebenfalls als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt ReBi arbeitet. Herr Hartl zeigte aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse aus seinem Forschungsprojekt des Kompetenzzentrums Leichtbau der Hochschule Landshut (LLK). Der Vortrag behandelte zunächst die Grundlagen des „Laser-Powder-Bed-Fusion“ (LPBF) Verfahrens, welches für die additive Fertigung mit Metallen eingesetzt wird. Darauf aufbauend wurden die Herausforderungen und Möglichkeiten der speziellen Fertigung von sehr dünnwandigen Bauteilen mit Wandstärken von etwa 0,2 mm dargestellt. Ein wichtiger Aspekt dieses Abschnitts war die Analyse der tatsächlich gefertigten Wandstärke über verschiedene Messmethoden (CT, taktil, optisch) sowie die Charakterisierung der Streuung dieser Werte. Abschließend gab es noch einen Ausblick, wie die „Finite Elemente Methode“ (FEM) hier eingesetzt werden könnte, um den Einfluss der schwankenden Wandstärke in der Entwicklung realer Bauteile zu berücksichtigen.
Praxiseinblicke beim Besuch der AF-Labore
Zwischen den Vorträgen konnten die Besucher, unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. Babel und Herrn Hartl die verschiedenen Labore der Hochschule Landshut für die Additive Fertigung (AF) besichtigen. Dabei übernahm Herr Babel die Führung im AF-Labor für Kunststoffe, welches mit zahlreichen Geräten für verschiedene Prozesstypen ausgestattet ist, darunter mehrere Filament-Drucker, sowie eine Laser-Sinteranlage und ein Stereolithographie-Drucker. Zeitgleich leitete Herr Hartl eine Gruppe im AF-Labor für Metalle, in dem die, durch das Projekt ReBi mitfinanzierte LPBF-Anlage, und die dazugehörigen Komponenten gezeigt wurden. Beide Führungen wurden mit vielen Fragen der Gruppen bereichert und es entstand ein tiefgehender fachlicher Austausch, der über die angedachte Pausenzeit hinaus andauerte.
Am Ende der Veranstaltung zogen alle Beteiligten ein positives Resümee: Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer konnten grundlegende Einblicke in die additive Fertigung und die gezeigten Verfahren gewinnen, wie auch Prof. Dr.-Ing. Babel, Herrn Enno Erbe als stellvertretender Schulleiter der Berufsfachschule betonten, die sich bei Herrn Hartl und Herrn Orsolic als Vortragende sowie allen weiteren Beteiligten bedankten. Ermöglicht wurde die Veranstaltung durch das EU-geförderte Interreg-Projekt ReBi (BA0100010).
