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Stützmaterialloses, roboterbasiertes, additives Fertigungsverfahren

Die Technologie Free-D Printing bietet ein roboterbasiertes 3D-Druckverfahren auf Basis des Fused-Layer Modelling Prozesses. Durch die Führung des Prozesskopfes mit einem sechsachsigen Industrieroboter kann im Vergleich zu heutigen additiven Fertigungssystemen der Prozesskopf orientiert werden. Durch dieses multidirektionale Modellierungsverfahren werden völlig neue Modellierungsstrategien möglich, im Vergleich zu dem heutigen Modellierungsparadigma, mit ebenen und horizontal ausgerichteten Schichten.

Technologie

Durch neue und innovative Modellaufbaustrategie wird die Modellierung in der additive Fertigung (3D-Druck) mit freigeformten Modellierungsschichten zum Modellaufbau ermöglicht. Hierzu wird eine Planungssoftware entwickelt, die vergleichbar zu konventionellen Slicingprogrammen die Prozessbahnen berechnet, allerdings unter Berücksichtigung der mit dem System möglichen Orientierung des Prozesskopfes durch den Roboter. Mit der Entwicklung entsprechender Modellierungsstrategien ist die Modellierung von Bauteilen mit Überhängen möglich, die ohne die sonst erforderlichen Stützstrukturen hergestellt werden können. Darüber hinaus kann Material auf vorhandene, freigeformte Oberflächen aufgetragen werden sowie die Strangrichtung beeinflusst werden, um beispielsweise die Festigkeit von Bauteilen zu erhöhen.
Das Verfahren bietet folgende wesentliche Vorteile, wodurch die Einsatzchancen additiver Fertigungsverfahren in industriellen Produktionsprozessen erhöht werden:

Verkürzung von Planungsprozess und Bauzeit
Einsparung von Fertigungsmaterialien
Keine Nachbearbeitung zur Entfernung der Stützstrukturen
Anfügen von Material an bestehende Oberflächen
Beeinflussung der Strangrichtung beim Modellaufbau
Flexibler und großer Bauraum entsprechend des Arbeitsbereichs des Roboters

Messeauftritte

Rapid.Tech 2018

Knapp 5.000 Gäste informierten sich in der Messe Erfurt auf der Rapid.Tech im Juni 2018 über Innovationen im industriellen und kreativen 3D-Druck. Unter den Aussteller war auch ein Stand des Projektes Free-D Printing des Lehstuhls für Produktionssysteme der Ruhr-Universität Bochum.

formnext 2018

Während der vier Messetage war die Formnext 2018 der Leitstern des weltweiten Additive Manufacturing und der modernen Produktionstechnologien. Mit 632 Ausstellern aus 32 Nationen verzeichnete die Formnext 2018 auch hier ein Rekordergebnis. Mit dabei war ein Gemeinschaftstand von Ruhrsource, ThinkIng und Free-D Printing, organisiert von der Wirtschaftsentwicklung Bochum.

formnext 2019

Auch im Jahr 2019 war Free-D Printing auf der Weltleitmesse formnext vom 19.-22.11.2019 in Frankfurt am Main vertreten. Präsentiert wurde der neuste Stand der roboterbasierten additiven Fertigungstechnik. In interessanten und ausführlichen Gesprächen konnten Kontakte zu Anwendungspartnern in verschiedenen Industriezweigen geknüpft werden.

Auszeichnungen

Erfinderpreis 2017

Im Rahmen der Erfinderpreisverleihung der Ruhr-Universität Bochum wurden drei Erfindungsmeldungen des Jahres 2016 ausgezeichnet. Darunter auch die Erfindungsmeldung „Stützmaterialoses mehrachsiges Extrusionsverfahren zur additiven Fertigung“ von Benjamin Johnen, Michael Rieger und Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter.

Newsbeitrag der Ruhr-Universität Bochum vom 20. November 2017

ERCIS Launch Pad 2017

Beim 10. ERCIS Launch Pad konnte Free-D Printing des Preis für das Geschäftskonzept mit der besten wissenschaftlichen Fundierung gewinnen, der von Forschern der WWU Münster gemeinsam mit der Jury bewertet und verliehen wurde.

ERCIS Launch Pad 2017 Website