Additive Fertigung

Im Bereich der Additiven Fertigung beschäftigen wir uns mit der extrusionsbasierten Technologie von thermoplastischen Materialien. Für die Entwicklung von Filamenten mit definierten Eigenschaften kann auf das vorhandene Know-How vom Compoundieren, der Stoffdatenbestimmung und auch der Extrusion zurückgegriffen werden. Neben den Materialien sind auch die Vielzahl an Druckparametern und das Design von enormer Wichtigkeit für die Qualität des Bauteils.

Was wir machen:

Materialentwicklung und Testen
Hochgefüllte und abrasive Füllstoffe
Filament Extrusion
Drucktests

Kontakt

Dipl.-Ing. Stephan Schuschnigg

+43 3842 402 3511
stephan.schuschnigg(at)unileoben.ac.at

Wir sind Teil von AM@MUL

An der Montanuniversität arbeitet eine Gruppe von mehr als 60 Forscher*innen im Bereich der additiven Fertigung, die sich jetzt im Im Netzwerk AM@MUL zusammengeschlossen haben. → Mehr Infos dazu gibt es hier

Ausgewählte Projekte & Forschungsarbeiten

Ziel dieses auf drei Jahre (2020-2022) angelegten Projekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen, reproduzierbaren und flexiblen Herstellungsverfahrens für komplexe Multimaterialkomponenten (Metall-Keramik), die mittels extrusionsbasierter additiver Fertigung mit anschließendem Sintern geformt werden. Zwei Materialkombinationen werden untersucht. Bei der ersten Materialkombination werden elektrisch leitfähige und isolierende Abschnitte aus Keramiken kombiniert. Der zweite Bereich ist die Herstellung von Metallbauteilen mit abschnittsweise magnetischen und nichtmagnetischen Eigenschaften sowie leitenden und nichtleitenden Eigenschaften.

Der Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung an der Montanuniversität Leoben leitet das Projekt, das vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) und der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen des Österreichisch-Chinesischen kooperativen FTE-Programms gefördert wird. Der österreichische Industriepartner ist RHP Technology, der chinesische Partner ist das Institut für Metallforschung an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Shenyang.

Förderung: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG, Produktion der Zukunft, Produktion der Zukunft, 29. AS Produktion der Zukunft 2019 China CAS »Projektwebsite der FFG
Laufzeit: 01.01.2020-31.12.2022
Partner: RHP-Technology GmbH, Institut für Metallforschung an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften

Im FFG Leitprojekt Addmanu untersucht der Lehrstuhl die thermischen und rheologischen Eigenschaften der Filamente für den 3D-Druck und Korrelationen zwischen diesen und den gedruckten Bauteilen sollen gefunden werden. Mit den optimierten Prozessparametern soll die Qualität der Bauteile deutlich erhöht werden. Weiters wird in diesem Projekt gemeinsam mit Hage als Projektpartner an alternativen Fördersysteme geforscht.

Weitere Informationen:
Website addmanu
Weitere Informationen im Zweijahresbericht 2017 - 2018 (S. 28)
Weitere Informationen im Zweijahresbericht 2013 - 2014 (S. 29)

Im Fokus des FFG CORNET Projekt AM4I (Additive Manufacturing for Industry) stehen qualitätsgesicherte 3D-Druck-Prozesse für die Herstellung von technischen Komponenten aus Hochleistungspolymeren und Hybridkonstruktionen im KMU-Umfeld.

Kernidee des Projekts ist es, additive Fertigungstechnologien (Fused Filament Fabrication, FFF) in Bezug auf Qualität, Zeit und Kosten industriefit machen. Dabei werden der Metall-, der Keramik- als auch der Kunststoffdruck berücksichtigt und der gesamte Wertschöpfungsprozess Material – Druck – Bauteil beleuchtet.

Der Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung beschäftigt sich dabei im Arbeitspaket "Plastics" mit drei konkreten Case Studies aus dem Bereich Automobil, Filamentextrusion und Orthopädie.

Weitere Informationen
im Zweijahresbericht 2015 - 2016 (S. 50)
in KC aktuell | Ausgabe 1 - März 2017 (S. 18)

In diesem Projekt wird die Additive Produktion von keramischen Bauteilen für Gebrauchsgüter und medizinische Bauteile entwickelt, welche mit bestehenden Technologien nicht wirtschaftlich hergestellt werden können. Am Lehrstuhl werden Keramik-Polymer-Compounds, aber auch leitfähige Materialien für Fused Filament Fabrication Drucker (FDM Drucker) entwickelt. Diese sollen gemeinsam gedruckt werden und formen nach dem Sintern ein kundenspezifisches und multifunktionales Bauteil.

CerAMfacturing wird im Rahmen des “Horizon 2020” Forschungs- und Innovationsprogramms der Europäischen Union gefördert.

Partner: Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme, Admatec, Ceramicx Ireland Ltd, et al.

Weitere Informationen:
Homepage CerAMfacturing
Zweijahresbericht 2015 - 2016 (S. 42)

Die Effizienz und Verlässlichkeit von Starkstromelektronik hängt sehr von der Temperaturbelastung ab. Der steigende Bedarf an Verkleinerung der elektronischen Komponenten führt zum Einsatz neuer Technologien und Materialien, wobei eine effiziente Kühlung und eine wirtschaftliche Produktion eine große Rolle spielen.

Das Projekt ECOPRINT adressiert diese Bedürfnisse, indem es neue Metall-Polymer und Metall-Organische Hybrid Compounds für den Einsatz in der additiven Fertigung entwickelt. Die Entwicklungsschritte sind die Funktionalisierung von metallischen und keramischen Pulverpartikeln mittels atmosphärischen Plasma oder nasschemischer Prozesse, Einarbeiten dieser Pulver in Hochleistungspolymere, Optimierung der Filamente, Modifikation von Anlagen für die Verarbeitung mittels additiver Fertigung und Untersuchung neuer Materialien für Hochtemperaturanwendungen.

Weitere Informationen unter www.ecoprint.co.at
Förderung: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG, M-ERA.NET
Laufzeit: 01.08.2018-31.07.2021
Partner:Siemens, plasmatreat, IFAM Bremen, TU Bergakademie Freiberg, Cubicure, EVO-tech

FlexiFactory3Dp – Flexible Produktion von Sintermetall- und Keramikkomplexteilen mittels 3D-Druck

Ziel dieses zweijährigen Projekts (2017-2019) ist die Entwicklung eines nachhaltigen, stabilen und flexiblen Herstellungsprozesses für komplexe metallische und keramische Bauteile mittels Extrusion-basierter additiver Fertigungstechnologien. Zu den Anwendungenfeldern dieses im Projekt entwickelten Prozesses gehören die Herstellung monolithischer Katalysatoren für die Luftreinigung sowie Komponenten für die Mobilitätsbranche.

Der Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung leitet das Projekt, das durch das FTE-Programm "Austrian-Chinese Cooperative RTD Projects" gefördert wird. Der österreichische Industriepartner ist die RHP-Technology GmbH und die chinesischen Partner sind das Forschungszentrum für Nanowissenschaften und -technologie an der Universität Shanghai und das Shanghai Industrial Technology Institute.

Weitere Informationen im Zweijahresbericht 2017 - 2018 (S. 27)

Kernidee des 2-jährigen Projekts ist es, biofaserverstärkte Kunststoffe auf Freiformflächen entlang des Kraftflusses zu drucken, um so die Bauteile maximal zu verstärken.

Der Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung hat zusammen mit dem Kompetenzzentrum Holz Wood K Plus (Konsortialführung) im Call "Austrian-Chinese Cooperative RTD Projects" eine Förderung für das das Projekt "Natural3D" bekommen.

Partner: FH Technikum Wien, Hage GmbH CoKG, Ecoplus, Thermoplastkreislauf GmbH, Head Sport GmbH, Haratech GmbH und Shiner3D GmbH.

Das FFG Kooperative F&E Projekt NextGen3D beschäftigt sich mit der Materialentwicklung für industrielle additive Anwendungen.

Insbesondere sollen Polyolefine entwickelt werden, welche für die extrusionsbasierte additive Fertigung optimiert sind, da solche Polymere derzeit nicht kommerziell angeboten werden. Die Schlagzähigkeit und die Temperaturbeständigkeit der Polyolefine sind höher als bei den derzeit eingesetzten Polymeren.

Darüber hinaus soll auch Polypropylen für die Filamentproduktion getestet werden, das sich im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Filamenten aus ABS oder PLA durch eine höhere Zähigkeit, eine gute Modifizierbarkeit, geringere Feuchtigkeitsaufnahme sowie eine bessere Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit auszeichnet.

Weitere Informationen im Zweijahresbericht 2017 - 2018 (S. 26)
Weitere Informationen im Zweijahresbericht 2013 - 2014 (S. 29)

Das Ziel dieses von der EU geförderten Projektes ist die Entwicklung einer ressourceneffizienten Herstellungsmethode für Seltenerdmagnete.

Am Lehrstuhl wird dafür ein Kunststoff-Metall-Compound entwickelt, welches auf FDM (Fused Filament Fabrication)-Druckern verarbeitet werden kann. Anschließend wird ein Teil des Kunststoffes aufgelöst und im letzten Schritt durch Sintern ein homogenes Bauteil aus Seltenerdenmagneten hergestellt.

REProMag wird im Rahmen des “Horizon 2020” Forschungs- und Innovationsprogramms der Europäischen Union gefördert (Grant Agreement Nr. 636881).
Das Projekt wurde im Juli 2017 mit dem Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg sowie im Jänner 2018 mit dem Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2017 prämiert.

Weitere Informationen:
Homepage REProMag
Video REProMag
Weitere Informationen auch im Zweijahresbericht 2015 - 2016 (S. 47)

Tribopolymere gewinnen speziell im Bereich der Antriebstechnik zunehmend an industrieller Bedeutung und erzeugen vielfach neue Nachfragen am Markt. Für die Herstellung von Produkten aus diesen Materialien hat die eingesetzte Fertigungstechnologie eine zentrale Rolle, sowohl hinsichtlich technischer Performance als auch wirtschaftlicher Merkmale.

Im Projekt Tripolfact werden die additive und konventionelle Fertigung sowie hybride Fertigungstechnologien verglichen.

Förderung: Das Projekt Tripolfact wird im Programm „COIN, Kooperation und Netzwerke“ durch FFG/BMWFW gefördert.
Laufzeit: 2018 - 2020
Partner:Heinz Ehgartner Gesellschaft m.b.H., EVO-tech GmbH, DI Karl Josef Schnetzinger, Polymer Competence Center Leoben GmbH, Faigle Kunststoffe GmbH
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Ausstattung

3Devo NEXT 1.0

Verarbeitungstemperaturen bis 450 ° Celsius
Durchmesser Ø 0,5 - 3mm
Kapazität bis zu 1 kg / Stunde
Materialien wie ABS, PLA, Nylon und sogar PEEK

Hage3D 140L

Schmelzeschichtdrucker (FFF)
Druckfläche 700 x 500 x 400 mm
Drucktemperatur von 300° Celsius bis 450° Celsius
vorgespannte, beheizte Präzisionsplattform mit drei Heizzonen, 1.000 W

HAGE3Dp-A2

Schmelzeschichtdrucker (FFF)
Druckfläche 620 x 400 mm²
Höhe max. 290 mm
Dualextruder für zwei Materialien
Beheiztes Druckbett

ARBURG freeformer 200-3X

Additive Fertigung mit Standardgranulaten
Austragseinheiten: 2
Baufläche: 200 cm²
Bauteilträger: 3-Achsen

Der freeformer wird dem Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung von der Firma ARBURG im Rahmen des Projektes CAMED zur Verfügung gestellt und wird die Verwendung der Additiven Fertigungstechnologien an der Montanuniversität Leoben weiter vorantreiben.