Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus unterschiedlichen Fachrichtungen erforschen Werkstoffe und Verfahren zur additiven Fertigung, einer innovativen Herstellungstechnologie, bei der Bauteile Schicht für Schicht entstehen. Hierdurch eröffnen sich völlig neue Horizonte bei der Bauteilgestaltung und der Kombination von Funktionen. So können beispielsweise bereits während der Herstellung elektrische Leiterbahnen und Sensoren in Bauteile hineingedruckt werden, die Auskunft über den Belastungszustand eines Produktes im späteren Betrieb geben.
„Beim 3D-Druck handelt es sich um ein additives oder generatives Fertigungsverfahren. Das bedeutet, dass ein Gegenstand Schicht für Schicht – sei es aus flüssigen oder festen Werkstoffen – aufgebaut wird. Meist sind dies Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken oder auch Metalle, wobei für die Verarbeitung im Drucker physikalische oder chemische Schmelz- und Härtungsprozesse notwendig sind. Die Basis für diese Art der Produktion ist ein digitales 3D-Modell, das meist als eine per Computer erstellte technische Zeichnung (CAD-Datei) vorliegt und an das Ausgabegerät, also den 3D-Drucker, übergeben wird“, heißt es in dem vom Deutscher Drucker Verlag in der Edition my 3D print herausgegebenen Whitepaper mit dem Titel „3D-Druck für Einsteiger“.
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Dabei hat der dreidimensionale Druck, also die additive Fertigung von Produkten, längst den Schritt aus den Forschungslaboren der Wissenschaft in die industrielle Anwendung geschafft. Die Herstellung von Zahnkronen oder Implantaten für den Einsatz in der Medizin gehört heute bereits genauso zu den Einsatzfeldern der additiven Fertigung wie das Drucken von Flugzeugteilen. Eine Ruhepause für die Forscher bedeutet das aber lange noch nicht – im Gegenteil. „Das riesige Potential, das die additive Fertigung verspricht, kann nur gehoben werden, wenn Wissenschaft und Wirtschaft gemeinsam an einem Strang ziehen. Denn momentan nutzen wir nur einen Bruchteil der Möglichkeiten aus, die uns verfahrens- und werkstoffseitig zur Verfügung stehen“, berichtet der Leiter des AMCD, Prof. Christoph Leyens. Der Werkstoffwissenschaftler ist Professor an der TU Dresden und gleichzeitig Institutsleiter am Fraunhofer IWS.
Das Team um Prof. Leyens koordiniert unter anderem das Großforschungsprojekt „Agent-3D“, in dem mehr als 100 Partner aus Industrie und Forschung gemeinsam an der Lösung von Herausforderungen arbeiten, die im Zusammenhang mit der Einführung der additiven Fertigung in die industrielle Produktion stehen. Das Verbundvorhaben wird vom BMBF mit 45 Mio. Euro Fördermitteln unterstützt, hinzu kommen etwa 30 Mio. Euro, die von den beteiligten Industrieunternehmen aufgebracht werden.
Prof. Eckhard Beyer, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer IWS und Professor für Laser- und Oberflächentechnik an der TU Dresden, sagt zur Bedeutung der Forschungsarbeiten zur additiven Fertigung in Dresden: „Am Zentrum für Additive Fertigung Dresden werden die Fertigungstechnologien von Morgen entwickelt. Unser oberstes Ziel ist es, industrietaugliche Lösungen zu entwickeln und damit die Innovationskraft unserer Partner in der Wirtschaft zu stärken.“
Das AMCD zählt zu den größten Zentren seiner Art in Europa. Es wurde mit Mitteln der Fraunhofer-Gesellschaft und des Freistaates Sachsen errichtet. Das Innovationszentrum verfügt über die wichtigsten industriell relevanten Herstellungsverfahren für Metalle, Keramiken und Kunststoffe.
