Technologische Souveränität

Am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU wurde in den vergangenen Jahren ein 3D-Druckverfahren entwickelt, das einen wesentlichen Nachteil der Technologie überwindet: Es ist deutlich schneller als herkömmliche Verfahren und ermöglicht so eine flexible Fertigung im Krisen­fall. Die Idee: Die Fraunhofer IWU-Forschenden verknüp­fen eine Kunststoff-Spritzeinheit mit dem 3D-Druck, was das Verfahren erheblich beschleunigt. Damit der flüssige Kunststoff in hohem Tempo zum 3D-Bauteil zusammengefügt werden kann, wurde die Anlage mit einem beweglichen Tisch versehen, der das Bauteil rasend schnell unter der Düse hin und her bewegt. Das Konzept mit dem Namen SEAM wird bereits von meh­reren Herstellern eingesetzt. »Wir können damit pro Sekunde einen Materialstrang von einem Meter Länge fertigen«, sagt Entwickler Christopher Schlegel. Ins­gesamt verkürzt sich die Produktionszeit um bis zu 70 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen.

Die SEAM-Technologie ist vor allem für große Kunststoff-Komponenten von bis zu zehn Metern Län­ge geeignet. So lassen sich beispielsweise große Struk­turen für Fahrzeuge und Bahnen oder auch Werk­zeuge und Spannvorrichtungen für die Fertigung von Kunststoffbauteilen schnell und kostengünstig her­stellen. Das Fraunhofer IWU kooperiert mit zahlrei­chen Industriepartnern im Automobil- und Maschi­nenbau. Die Anlage ist so klein, dass sie sich im Krisenfall in einen Container verpacken und zum Einsatzort bringen lässt. Dort kann sie Kunststoff­teile auf Wunsch herstellen.

SEAM – Industrieller Highspeed-3D-Druck für Hochleistungskunststoffe (Fraunhofer IWU)

An solchen 3D-Druck-Containern arbeitet Markus Heilemann von der Fraunhofer-Einrichtung für Ad­ditive Produktionstechnologien IAPT zusammen mit seinem Team. »Die Anlagen werden exakt auf den Con­tainer zugeschnitten. Im Grunde ist der Container selbst der 3D-Drucker«, sagt er. Dabei nutzen die Fraun­hofer IAPT-Experten ganz verschiedene Drucktech­nologien – Kunststoffdruck oder auch Druck aus Me­tallpulver und -draht. Besonders interessant seien Anlagen, die Material aufschweißen, weil diese im Krisenfall auch Bauteile reparieren könnten. Das Ziel der Entwickler war es, Container zu realisieren, die, einmal konfektioniert und kalibriert, quasi auf Knopf­druck arbeiten. »Solche Container könnten zukünftig in Kraftwerken, auf Bohrinseln oder in schlecht er­schlossenen Gebieten Ersatzteile für Antriebe und Turbinen herstellen«, sagt Heilemann. Damit würde man Produktionsausfälle vermeiden, die schnell in die Millionen Euro gingen. Ihre Feuertaufe im Krisen­fall haben sie bereits bestanden. Als im vergangenen Jahr Beatmungsmasken knapp wurden, stellte das Fraunhofer IAPT-Team kurzerhand auf die Produk­tion von Adapterstücken aus Kunststoff um. »Damit konnten wir einfache Tauchermasken für Hobby-Schnorchler an die Beatmungsgeräte anschließen«, erzählt Heilemann. »MobiMed« haben sie ihren Con­tainer für die Produktion von Medizintechnikkom­ponenten getauft.

Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT