Session 4 - Sonderwerkstoffe

Beitrag 1

Titel: Entwicklung einer Demonstratoranlage zum FDM-Drucken von Quarzglas

Autor/ Institution: Florian Wagner, Dr. Martin Schilling / 3D-Schilling GmbH

Abstract: Im Rahmen des Forschungsprojektes ProGlas hat sich das Unternehmen 3D-Schilling mit der Entwicklung einer Demonstratoranlage zum FDM-Drucken von Quarzglas beschäftigt. In der Anlage dient ein CO2-Laser als Energiequelle zum Schmelzen der im Arbeitspunkt zugeführten Glasstäbe. So ist es möglich, schichtweise Glas auf ein Grundsubstrat aufzubringen. Der Prozess findet in einem beheizten und mit Sensoren überwachten Bauraum statt. Mit dem Prozess können optisch reine und homogene Bauteile erzeugt werden.

Beitrag 2

Titel: Komplexe Glasbauteile durch additive Fertigungsmethoden

Autor/ Institution: Susanne Kasch / ifw Jena

Abstract: Im Beitrag werden verschiedene Entwicklungen zur additiven Fertigung von Glasbauteilen, die Prozessparameter, die verwendete Systemtechnik und Methoden der werkstofftechnischen Qualifizierung vorgestellt. Das Verfahren des selektiven Laserschmelzens (PBF-LB) für die Herstellung transparenter Bauteile aus Quarzglaspulver arbeitet beim lagenweisen Schmelzen des Glaspulvers mit defokussiertem Laserstrahl und bei einer anschließenden Konturnachbearbeitung mit fokussiertem Laserstrahl. Der fokussierte, gepulste Laserstrahl besitzt eine höhere Pulsspitzenleistung und anhaftende Partikel im Randbereich des geschmolzenen Bauteiles werden abgetragen. Die hergestellten Proben weisen nach der Ablösung des Partikelrandes eine geringe Rauheit, hohe Transparenz und übliche Dichtewerte von geschmolzenem Quarz auf.

Weiterhin wird die Entwicklung und Qualifizierung einer additiven Verfahrenskette zur Herstellung komplexer, vakuumdichter Glasbaugruppen aus Quarz- und Borosilikatglas mittels Laser- bzw. Wasserstrahlschneiden und Diffusionsschweißen auf der Grundlage der Schichtlaminierung („Laminated Object Manufacturing", LOM) vorgestellt.

Beitrag 3

Titel: 3D-Druck proteinbasierter Materialien zur Herstellung definierter Lebensmitteltexturen

Autor/ Institution: Dr. Volker Lammers / DIL Technologie GmbH

Abstract: Die Anwendung des Lebensmittel-3D-Druckes stellt in der aktuellen Zeit eine viel gefragte Technologie dar. Start-Ups entdecken die Möglichkeiten zur individuellen Formgestaltung für sich und bringen innovative, sich von der konventionellen Herstellung absetzende, Produkte auf den Markt. Doch welches Potential haben Lebensmittelmaterialien für den 3D-Druck? Dazu wurden Druckbarkeit, Formstabilisierung und das Strukturierungspotential von protein- und stärkebasierten Materialien untersucht. Neben der analytischen und technologischen Charakterisierung von Modellsystemen, wurde die thermomechanische Verarbeitung von proteinbasierten Systemen im kontinuierlichen Extrusionsprozess der Einfluss auf Stabilisierungs- und Texturierungsmöglichkeiten der Druckobjekte untersucht. Über eine Aufzeichnung der Fließeigenschaften im Extrusionsprozess und die bildgebende Auswertung der abgelegten Produkte können direkte Rückschlüsse auf die Formstabilität der generierten Druckobjekte gewonnen werden.