A jövő termékei

A matematikaépületben található 3D-labor át fog költözni az IMoS kutatóépületbe, az Osttelepen, a Hertzallee/Fasanenstraße területén. Ben Jastram (balra) és Diemar Göhlich egyik nagy 3D nyomtató előtt.

A 3D nyomtatással végzett additív gyártás ma már sokféle alkalmazásban található meg az autógyártásban, űrkutatásban, iparban és tudományban.

Ben Jastram, a Berlin Műszaki Egyetem 3D nyomtató laboratóriumának helyettes vezetője, már a felállításnál is részt vett, és évek óta tapasztalattal rendelkezik a különböző méretű gépekkel kapcsolatban.

Alkatrészek és más tárgyak az additív gyártáshoz ma nagy pontossággal „nyomtatódnak”.

Mind az iparban, mind a kutatásban a „Additív Gyártás” néven ismert, azaz az alkatrészek rétegről rétegre történő gyártása 3D nyomtatóval, a jövő központi témájává válik. A Berlini Műszaki Egyetemen számos szakterület foglalkozik 3D-technológiákkal és az additív gyártás módszereivel. 2021. január 1-jén a Berlini Műszaki Egyetem ezért létrehozta a 3D-technológiák Központi Egységét, röviden „ZE 3D-Tech”-t. Ez egyrészt a szakértelem összegzését, másrészt az egyetem ezen a területen nyújtott szolgáltatásainak láthatóbbá tételét célozza. A döntést az egyetem kuratóriuma hozta Prof. Dr.-Ing. Dietmar Göhlich kezdeményezésére, aki a Berlini Műszaki Egyetemen a Termékfejlesztési és Mechatronikai Módszerek tanszéket képviseli.

A „ZE 3D-Tech” helyszíne egy 1200 négyzetméteres terület lesz az IMoS (Interdiszciplináris Modellalkotási és Szimulációs Központ) kutatási újjáépítésében, amely jelenleg a Berlini Műszaki Egyetem keleti területén, Charlottenburgban épül. A legkorszerű berendezéseivel az új „ZE 3D-Tech” szolgáltatásokat nyújt majd a 3D-vizuálizáció, a 3D-szkennelés és az additív gyártás területén. Az új intézmény nemcsak – több egyetemi szinten is – oktatásra és kutatásra lesz elérhető, hanem a gazdasági megrendelések számára is nyitott lesz.

A Additív Gyártás és 3D-technológiák kutatása három új professzúrával szorosan összekapcsolódik a Berlini Jövőhelyszín, a Siemensstadt 2.0-val

A jövőbeni központi egység magja és alapja a Berlini Műszaki Egyetem Matematika Intézetének eddigi 3D-laborja lesz, amely a II. Természettudományi és Matematika Karhoz tartozik. A ZE vezetését a „Design for Additive Manufacturing” professzúrával kívánják összekötni, amely a Werner-von-Siemens Központ az Ipar és Tudomány területén (WvSC), a Berlini Jövőhelyszín, a Siemensstadt 2.0 keretében kerül kialakításra és a Berlini Műszaki Egyetemen helyezkedik el. Ezen a szakterületen elsősorban a termékfejlesztési folyamatokat és az alkatrészek optimalizálását fogják kutatni, beleértve a Mesterséges Intelligencia alkalmazását is.

Szorosan kapcsolódik a fejlesztőipar innovatív gyártási témáihoz két további professzúra, amelyeket a WvSC keretében, a Berlini Műszaki Egyetemen hoztak létre, a Berlini Szövetségi Tartomány finanszírozásával: A „Materials for Additive Manufacturing” professzúra, amelyet az Anyagtudományi és Technológiai Intézetben terveznek, többek között az új hibrid anyagok fejlesztésén és optimalizálásán, valamint a kompozit szerkezetek kutatásán fog dolgozni. A „Mathematical Modeling of Industrial Life Cycles” professzúra, amelyet a Berlini Műszaki Egyetem Matematikai Intézetében terveznek, a „digitális ikrek” modellezésével, elemzésével és működtetésével foglalkozik, amelyek gyártóberendezéseket vagy termékeket szimulálnak. Mindhárom kinevezési folyamat már folyamatban van.

Orvostudomány, járműgyártás, légi- és űrtechnika, fogyasztási cikkek – a 3D-technológia már számos területen alkalmazott

„Nyilvánvaló, hogy a fejlődés a generatív termékek irányába halad; azaz olyan termékek felé, amelyeket szerszám vagy öntőforma nélkül, közvetlenül a 3D nyomtatóból készítenek adatállományok alapján” – magyarázza Prof. Dietmar Göhlich. „Az additív gyártás például a gépészeti és termékgyártási területeken kiegészíti a hagyományos eljárásokat, mint az öntés, marás vagy kovácsolás. Így az additív gyártással összetett geometriai formák hozhatók létre egy gépen. Az ipari széleskörű alkalmazás azonban még mindig központi kutatási kérdéseket vet fel.”

A 3D nyomtatás már sok területen alkalmazott, például az építőiparban, a légi- és űrtechnológiában, a járműgyártásban, a fogyasztási cikkek gyártásában és az orvostudományban. A Berlini Műszaki Egyetemen eddig is széttagoltak azok a szakterületek, amelyek e technológiákkal és módszerekkel foglalkoznak. Az új központi egység ezeket egy stratégiai szövetségbe kívánja összefogni. „Várjuk, hogy a ZE 3D-Tech olyan kezdeti impulzusokat adjon, amelyek új, fakultásközi, interdiszciplináris összefogó projekteket indítanak el, amelyek regionális és nemzetközi vonzerővel és láthatósággal bírnak” – mondja Göhlich. „Már létezik egy „Additive Manufacturing” kutatási és oktatási hálózat, és a Berlini Műszaki Egyetemen mintegy 30 szakterület jelezte érdeklődését a kapcsolódó tevékenységek iránt.”

A kiindulópont az egykori DFG-kutatási központ, a „Matheon” – további rendkívül korszerű berendezések tervezése folyamatban

2003-ban a Berlini Műszaki Egyetem 3D-laborját Prof. Dr. Hartmut Schwandt alapította a DFG „Matheon” kutatási központ keretében. Ezért hosszú távú, széles körű tapasztalatokkal rendelkezik az alkalmazás és technológia terén, valamint megfelelően képzett munkatársakkal, mint például Ben Jastram diplomás mérnök, a 3D-labor helyettes vezetője. A labor többek között rendelkezik egy háromfalú CAVE rendszerrel, amely interaktív 3D-projekciókra alkalmas, ahol a virtuális valóság élmény átélhető. 3D-nyomtatók, szkennerek, egy nano-CT, CNC-marók, valamint egy kiterjedt számítógépes park hardver- és szoftvereszközökkel az alkatrészek additív gyártásához. Tervek szerint további nagyberendezések beszerzése is folyamatban van a „ZE 3D-Tech” számára. Ezeket beruházási forrásokból, mintegy kétmillió eurós költségvetésből finanszírozzák, amelyeket már a fent említett IMoS kutatási újjáépítésére szánt költségvetésben elkülönítettek.

További információk:

Prof. Dr.-Ing. Dietmar Göhlich
Berlini Műszaki Egyetem
V. Számú Közlekedési és Gépészeti Részleg
Gépészeti Tervezés és Rendszertudományi Intézet
Termékfejlesztési és Mechatronikai Módszerek Tanszék
Telefon: 030 314-23241
E-mail: dietmar.goehlich@tu-berlin.de