Produkty budoucnosti

3D labor v budově matematiky se má přestěhovat do nového výzkumného komplexu IMoS na východním pozemku u Hertzallee/Fasanenstraße. Ben Jastram (vlevo) a Diemar Göhlich před jedním z velkých 3D tiskáren.

Additivní výroba pomocí 3D tisku má dnes široké uplatnění v automobilovém průmyslu, letectví, průmyslu a vědě.

Ben Jastram, zástupce vedoucího laboratoře 3D tisku na TU Berlín, se již podílel na jejím založení a má dlouholeté zkušenosti s různými velkými stroji.

Součástky a jiné předměty pro aditivní výrobu produktů jsou dnes „tisknuty“ s vysokou přesností.

Jak v průmyslu, tak ve výzkumu se takzvané „Additivní výroba“, tedy vrstvená výroba dílů pomocí 3D tiskárny, stává klíčovým tématem budoucnosti. Na TU Berlin se řada oborů zabývá 3D technologiemi a metodami aditivní výroby. K 1. lednu 2021 proto TU Berlin zřídila Centrální zařízení 3D technologií, zkráceně „ZE 3D-Tech“. Mělo by nejen sdružit odborné znalosti, ale také zpřehlednit výkony TU Berlin v této oblasti. O tom rozhodovala správní rada univerzity na podnět prof. Dr.-Ing. Dietmara Göhlicha, který na TU Berlin zastupuje obor Metody vývoje produktů a Mechatronika.

Lokací „ZE 3D-Tech“ bude plocha o rozloze 1200 metrů čtverečních v novém výzkumném centru IMoS (Interdisciplinární centrum pro modelování a simulaci), které právě vzniká na východním pozemku TU Berlin v Charlottenburgu. S nejmodernějšími zařízeními bude nová „ZE 3D-Tech“ poskytovat služby v oblastech 3D vizualizace, 3D skenování a aditivní výroby. Nové zařízení nebude sloužit jen – i přes vysokou univerzitní spolupráci – výuce a výzkumu, ale bude otevřeno i pro zakázky z průmyslu.

Výzkum aditivní výroby a 3D technologií je úzce propojen s berlínským místem budoucnosti Siemensstadt 2.0

Základnou a pilířem budoucího Centrálního zařízení bude dosavadní 3D laboratoř Institutu matematiky TU, která patří k Fakultě II Matematika a přírodní vědy. Řízení ZE by mělo být spojeno s oborem „Design for Additive Manufacturing“, který je plánován v rámci Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science (WvSC), berlínského místa budoucnosti Siemensstadt 2.0, a bude sídlit na TU Berlin. V tomto oboru se budou zkoumat hlavně procesy vzniku produktů a optimalizace dílů, včetně využití umělé inteligence.

Úzce spjaty s tématem inovativního výrobního průmyslu jsou i další dvě profesury, které budou na TU Berlin zřízeny v rámci WvSC a financovány Berlínem: Profesura „Materials for Additive Manufacturing“, plánovaná v Institutu materiálových věd a technologií TU, bude mimo jiné pracovat na vývoji a optimalizaci nových hybridních materiálů a výzkumu kompozitních struktur. Profesura „Mathematical Modeling of Industrial Life Cycles“, plánovaná na Institutu matematiky TU, se bude zabývat modelováním, analýzou a provozem tzv. „digitálních dvojčat“, která simulují výrobní zařízení nebo produkty. Všechna tři výběrová řízení již probíhají.

Medicína, automobilový průmysl, letectví a kosmonautika, spotřební zboží – 3D technologie se již využívají v mnoha oblastech

„Je zřejmé, že směřujeme k výrobě generativních produktů, tedy produktů, které jsou vyráběny bez použití nástrojů nebo forem, pouze na základě dat přímo z 3D tiskárny,“ vysvětluje profesor Dietmar Göhlich. „Aditivní výroba doplňuje například v strojírenství a výrobě produktů tradiční metody, jako jsou lití, frézování nebo kování. Díky aditivní výrobě lze na jedné stroji vytvářet složité geometrie. Pro široké průmyslové využití však ještě zbývá vyřešit klíčové výzkumné otázky.“

3D tisk již nachází široké uplatnění, například ve stavebnictví, letectví a kosmonautice, v automobilovém průmyslu, v průmyslu spotřebního zboží či v medicíně. Na TU Berlin jsou zatím obory, které se zabývají příslušnými technologiemi a metodami, rozptýleny napříč fakultami. Nové Centrální zařízení je nyní spojí do strategického partnerství. „Očekáváme, že ZE 3D-Tech bude iniciovat nové přeshraniční, interdisciplinární společné projekty, které budou mít i přeshraniční a mezinárodní přitažlivost a viditelnost,“ vysvětluje Göhlich. „Existuje již výzkumná a výuková síť ‚Additive Manufacturing‘ a přibližně 30 oborů na TU Berlin projevilo zájem o příslušné aktivity.“

Základna je v bývalém výzkumném centru DFG „Matheon“ – plánují se další vysoce moderní zařízení

Už v roce 2003 bylo 3D laboratoř TU Berlin založeno profesorem Hartmutem Schwandtem v rámci výzkumného centra DFG „Matheon“. Má tedy dlouholeté, široké zkušenosti v oblasti aplikací a technologií, stejně jako kvalifikované pracovníky, například Dipl.-Ing. Ben Jastram, zástupce vedoucího 3D laboratoře. Laboratoř má například trojstrannou CAVE pro interaktivní 3D projekce, kde je možné zažít virtuální realitu. Dále jsou k dispozici 3D tiskárny, skenery, nano-CT, CNC frézky a rozsáhlá počítačová zařízení s hardwarem a softwarem pro aditivní výrobu dílů. Plánuje se pořízení dalších velkých zařízení pro „ZE 3D-Tech“, financovaných z investičních prostředků přibližně ve výši dvou milionů eur, které jsou již zahrnuty v rozpočtu na výše zmíněné výzkumné centrum IMoS.

Další informace poskytnou:

Prof. Dr.-Ing. Dietmar Göhlich
TU Berlin
Fakultät V Dopravní a strojírenské systémy
Institut pro konstrukci strojů a systémovou techniku
Obor Metody vývoje produktů a Mechatronika
Tel.: 030 314-23241
E-mail: dietmar.goehlich@tu-berlin.de