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LE-FLM - Ein neuer Ansatz zur Steigerung der Bauteilfestigkeit im Kunststoff-3D-Druck

Ein Diodenlaser wird in einen FLM Druckkopf integriert und erwärmt die Oberfläche genau vor der Ablage des Kunststoffstrangs. Dadurch haften die Schichten besser zusammen, was die Festigkeit deutlich erhöht. Die Versuchsergebnisse sind vielversprechend und zeigen eine deutliche Steigerung der Schichthaftung.

Wer ist an dem Projekt LE-FLM beteiligt?

Projektleitung: Prof. Dr. Stefan Hierl

Mitarbeiter: Felix Weiß, David Seidl

Worum geht es in Ihrem Forschungsprojekt?

In diesem Projekt wird der Kunststoff-3D-Druck gezielt weiterentwickelt: Ein Diodenlaser wird in einen FLM-Druckkopf integriert und erwärmt die Bauteiloberfläche genau dort, wo anschließend der nächste Kunststoffstrang abgelegt wird. Dadurch verbinden sich die einzelnen Schichten besser miteinander — das Bauteil wird stabiler und belastbarer. Erste Versuche zeigen bereits vielversprechende Ergebnisse: Die innere Struktur der gedruckten Bauteile verbessert sich deutlich. Auf dieser Grundlage entsteht nun ein vorwettbewerblicher Prototyp, mit dem der laserunterstützte FLM-Prozess weiter qualifiziert und für zukünftige Anwendungen nutzbar gemacht werden soll.

Was begeistert Sie an dem Projekt? 

Mich begeistert, dass aus einer zunächst vagen Idee Schritt für Schritt ein funktionierender Prototyp geworden ist — und dass die Technologie tatsächlich das Potenzial zeigt, die Festigkeit in Druckrichtung deutlich zu erhöhen. Besonders beeindruckend ist für mich die Leidenschaft und Genauigkeit, mit der Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftler und Studierende im Laserlabor an dieser Zukunftstechnologie arbeiten.

Wie können Erkenntnisse aus dem Projekt Anwendung in der Praxis finden?

Aus den Projektergebnissen entsteht ein konkreter Technologievorsprung: Sie sollen unmittelbar in die nächste Druckergeneration des Industriepartners CR-3D einfließen. Diese Systeme werden darauf ausgelegt, mechanisch hoch belastbare Funktionsbauteile additiv zu fertigen — und damit eine zentrale Schwäche des klassischen FDM-Drucks zu überwinden: die richtungsabhängige Bauteilfestigkeit. Das Ergebnis sind leistungsfähigere, zuverlässigere und industriell besser nutzbare 3D-gedruckte Kunststoffbauteile.

Antworten von Prof. Dr. Stefan Hierl, OTH Regensburg

 

Auf unserer Website finden Sie einen Überblick über die aktuellen Förderprojekte der OTH Regensburg.

LE-FLM Foto: OTH Regensburg/Stefan Hierl (mit KI-Unterstützung - ChatGPT)

Projektübersicht

    • Projektdauer

      01.06.2024 - 30.06.2028

    • Kooperationspartner

      Ingenieurbüro Christian Reil CR-3D

    • Projektträger

      AiF Projekt GmbH

    • Mittelherkünfte

      ZIM - Kooperationsprojekte (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - Berlin)

    • Fördersumme

      220.000 Euro

Projektdauer

Kooperationspartner

Projektträger

Mittelherkünfte

Fördersumme

01.06.2024 - 30.06.2028

Ingenieurbüro Christian Reil CR-3D

AiF Projekt GmbH

ZIM - Kooperationsprojekte (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - Berlin)

220.000 Euro