Von Prof. Dr.-Ing. Alexander Lion und Prof. Dr.-Ing. Günther Löwisch, Universität der Bundeswehr München
Ein durch das dtec.bw – Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr gefördertes Projekt an der Universität der Bundeswehr München
Das dtec.bw Forschungslabor FLAB-3Dprint wurde im Oktober 2020 gegründet und ist ein Verbund hochqualifizierter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität der Bundeswehr München (UniBw M) und des Wehrwissenschaftlichen Instituts für Werk- und Betriebsstoffe (WIWeB) in Erding. Es wird gemeinsam von Prof. Alexander Lion und Prof. Dr. Günther Löwisch geleitet und ermöglicht Spitzenforschung zu additiver Fertigung mit metallischen und polymeren und keramischen Werkstoffen. Das Labor verfügt über eine einzigartige Hightechausstattung, um die additive Fertigung und ihre Anwendungen mit Blick auf die Bundeswehr nach vorn zu bringen. Additive Fertigungstechniken sind attraktive Methoden, die zur Herstellung geometrisch komplexer Bauteile aus Werkstoffen mit gezielt einstellbaren Eigenschaften einsetzbar sind und erhebliches Potenzial für Anwendungen in zivilen und militärischen Industriezweigen sowie der Medizin bieten.
Mechanische Prüfung eines additiv gefertigten Metallbauteils. (Foto ©UniBw M)
Die Einsatzmöglichkeiten additiver Fertigungsverfahren bei der Bundeswehr sind vielfältig und im Kontext neuer wehrtechnischer Systeme wie MGCS und FCAS oder für Ersatzteile on demand einsetzbar. Die Ausstattung des Forschungslabors umfasst neueste Hochleistungsgeräte für die Bauteilfertigung sowie das gesamte Pre- und Postprocessing und die experimentelle Charakterisierung der Werkstoffe und Bauteile.
Zielsetzungen von FLAB-3Dprint
Um die Kompetenz der Bundeswehr auf dem Gebiet des 3D-Drucks auszuweiten, die Ausbildung der Studierenden in den technischen Fächern auf die Zukunft auszurichten, die Wissenschaft nach vorn zu bringen und ein Alleinstellungsmerkmal in der Hochschullandschaft zu generieren, wurde auf dem Campus in Neubiberg das dtec.bw Forschungslabor für additive Fertigung eingerichtet. Es wird von zehn Professuren aus drei Fakultäten gemeinsam betrieben und ist mit modernsten Anlagen für den 3D-Druck sowie wissenschaftlichem Fachpersonal ausgestattet. Für metallische Werkstoffe wurden mehrere Drucksysteme aufgebaut, welche die Verfahren Selective Laser Melting (SLM) bzw. Laser Powder Bed Fusion (LPBF) und Directed Energy Deposition (DED) abdecken. Für den Druck von klassischen und Hochleistungspolymeren sowie Elastomeren und Keramiken stehen Drucker zur Verfügung, die mittels Fused Filament Fabrikation (FFF), Liquid Additive Manufacturing (LAM), Selective Laser Sintering (SLS) und Digital Light Processing (DLP) arbeiten. Um Endlosfasern in Polymerbauteile einzubringen oder um mehrere Polymere gleichzeitig verarbeiten zu können, stehen weitere Anlagen zur Verfügung. Für die peripheren Arbeiten wurden zahlreiche Lagerungs-, Mess- und Analysesysteme sowie Einheiten zur Herstellung und zum Recycling bestimmter Ausgangswerkstoffe aufgebaut. Neben zehn innerhalb von FLAB-3Dprint angestellten Promovierenden und Postdocs gibt es eine Reihe assoziierter Mitglieder, welche die genannte Laborausstattung für ihre Forschungsarbeiten nutzen. Die Zielsetzungen von FLAB-3Dprint betreffen die Forschung, die akademische Lehre sowie die Ausbildung und die Bundeswehr.
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