Die Universität Siegen hat am Campus Paul-Bonatz-Straße ein neues Labor für 3D-Druck von Metallen eröffnet, das einen bedeutenden Schritt in der Anwendung von additiver Fertigung darstellt. Laut der Universität Siegen ist das Labor mit zwei fortschrittlichen Verfahren ausgestattet: dem pulverbettbasierten Laserschmelzen und dem Laserauftragschweißen. Diese Technologien erweitern die Möglichkeiten der industriellen Fertigung erheblich und bieten pikante Optionen für die Entwicklung komplexer Werkzeuge sowie die gezielte Reparatur und Erweiterung bestehender Bauteile. Die hierfür aufgebrachte Investition von 1,6 Millionen Euro unterstreicht die Wichtigkeit dieser Initiative für die Region.

Das pulverbettbasierte Laserschmelzen, auch bekannt als Laser Powder Bed Fusion (LPBF), hat sich als bewährtes Verfahren in der additiven Fertigung etabliert. Bei diesem Verfahren wird der Pulverwerkstoff in einem dünnen Schichtauftrag auf die Bauplatte gebracht. Ein gerichteter Laserstrahl schmilzt den Werkstoff selektiv, wodurch präzise Schmelzspuren entstehen. Diese Methode ermöglicht eine hohe Detailauflösung der Bauteile und erweitert das Bauteilportfolio über konventionelle Fertigungsmethoden hinaus. Allerdings bringt das Verfahren auch Herausforderungen mit sich, da es vergleichsweise langsam und kostspielig ist, was eine Optimierung für industrielle Anwendungen erfordert. Hier setzt die Forschung des Fraunhofer IPT an, das neue Produktionsprozesse für das LPBF entwickelt.

Technische Ausstattung und Sicherheitsmaßnahmen

Die technische Ausstattung des neuen Labors umfasst nicht nur die modernsten Fertigungstechniken, sondern auch umfassende Sicherheitsvorkehrungen. Eine Filteranlage für gefährliche Materialien und ein neues Gaslager gewährleisten einen sicheren Betrieb. Zudem ermöglicht eine neue Software die simulationsgestützte 3D-Prozessoptimierung, wodurch Ingenieure neue Konzepte entwickeln können, die besonders für die Elektroautomobilindustrie von Bedeutung sind.

Zu den Lehrstühlen, die an dem Labor beteiligt sind, gehören der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Montage (FAMS) von Prof. Dr.-Ing. Martin Manns und der Lehrstuhl für Produktentwicklung (PE) von Prof. Dr.-Ing. Tamara Reinicke, unter anderem. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit stärkt den Wissenstransfer zwischen Hochschule und Industrie und soll Ingenieur*innen in die Region holen, Arbeitsplätze sichern und hochdotierte Forschungsprojekte anziehen.

Nachhaltigkeit und Zukunftsperspektiven

Einer der wesentlichen Aspekte der neuen Technologie ist die Möglichkeit, recycelte Metallwerkstoffe für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu nutzen. Diese Integration intelligenter Sensoren in die Werkzeuge mindert nicht nur den Materialverbrauch, sondern eröffnet auch neue Perspektiven für den innovativen Einsatz in der Industrie. Die additive Fertigung hat sich seit den 1980er-Jahren in Deutschland etabliert und findet Anwendung in wichtigen Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik, wie unter anderem in einem Bericht auf 3D Grenzenlos hervorgehoben wird.

Die Industrie erkennt zunehmend die Vorteile des 3D-Drucks, und zahlreiche Unternehmen, wie BMW und Volkswagen, setzen bereits auf diese innovativen Technologien zur Herstellung komplexer Bauteile. In Anbetracht der positiven Marktentwicklungen und der bevorstehenden Industrialisierung von 3D-Druckverfahren ist zu erwarten, dass das neue Labor an der Universität Siegen nicht nur als Leuchtturmprojekt für die Region fungiert, sondern auch dazu beiträgt, die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands in der additiven Fertigung langfristig zu sichern.

Weitere Informationen finden Sie in den Berichten der Universität Siegen, des Fraunhofer IPT und von 3D Grenzenlos.