Bochumer Forscher revolutionieren 3D-Druck für extrem belastete Metallteile mit Robotik und Lasertechnik
Mats Hartmann
Bochumer Forscher revolutionieren 3D-Druck für extrem belastete Metallteile mit Robotik und Lasertechnik
Neues Forschungsprojekt an der Ruhr-Universität Bochum: Fortschrittliche 3D-Druckverfahren für hochbelastete Metallbauteile
An der Ruhr-Universität Bochum startet ein neues Forschungsvorhaben, das sich mit hochmodernen 3D-Drucktechniken für Metallteile unter extremen Belastungen befasst. Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Projekt zielt darauf ab, die Herstellung komplexer Metallstrukturen mithilfe von Robotik und Computersimulationen zu optimieren. Die auf vier Jahre angelegte Studie beginnt Anfang 2025 und wird mit 3,85 Millionen Euro unterstützt.
Unter der Leitung von Prof. Dr. Andreas Ostendorf liegt der Fokus auf dem Laserauftragschweißen – einem Verfahren, mit dem leichte und dennoch hochfeste Bauteile entstehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungsmethoden ermöglicht diese Technik Designs, die speziell auf bestimmte Belastungsanforderungen zugeschnitten sind. Die Forscher arbeiten mit verschiedenen Stahlsorten und zielen auf Anwendungen ab, bei denen Festigkeit bei minimalem Gewicht entscheidend ist.
Zwei Roboter arbeiten Hand in Hand Während der Produktion kommen zwei Roboter zum Einsatz: Einer übernimmt das Laserauftragschweißen, der andere führt zwischen den Schichten Fräsarbeiten zur Präzisionskorrektur durch. Diese kombinierte Vorgehensweise sorgt für eine höhere Genauigkeit der finalen Struktur.
Computersimulationen als Grundstein Simulationsmodelle spielen eine zentrale Rolle bei der Planung jedes Bauteils. Das Team berechnet vorab die exakte Geometrie und Schichtabfolge, bevor der Druckprozess beginnt. Die experimentellen Arbeiten finden am Zentrum für Engineering Smarter Product-Service Systems (ZESS) der Universität statt.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit für ganzheitliche Lösungen Am Projekt beteiligen sich Wissenschaftler:innen aus vier Lehrstühlen der Ruhr-Universität Bochum sowie Kooperationspartner von drei weiteren Hochschulen. Ihr Ziel ist es, die gesamte Prozesskette – von der digitalen Konstruktion bis zur robotergestützten Umsetzung – zu verfeinern.
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Die DFG-finanzierte Initiative läuft bis 2029. Die Ergebnisse könnten Branchen prägen, die auf hochleistungsfähige Metallkomponenten angewiesen sind. Durch die Verknüpfung von Robotik, Simulationen und Hochleistungswerkstoffen will das Team die Grenzen des Laserauftragschweißens erweitern. Prof. Dr. Andreas Ostendorf steht als wissenschaftlicher Ansprechpartner für das Forschungsvorhaben zur Verfügung.
