Genaue, flexible und modulare 6dimensionale additive Fertigungsplattform mit individueller in-situ Analyse

• Antragsteller: Professor Dr. Rainer Börret; Professor Dr. Andreas Heinrich; Professor Dr.-Ing. Harald Riegel
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 326738811

Ziel des Projektes ist es, eine für Forschungsgruppen zugängliche additive Fertigungsplattform mit 6 Freiheitsgraden, sowie mit in-situ Analyse- und Strukturierungseinheit zu entwickeln. Dazu wurden in der ersten Phase des Projekts die einzelnen Module der Plattform realisiert: Auf einem schwingungsgedämpften Tisch befindet sich eine Roboterkinematik, welche flexibel im Raum eine 3D-Druckeinheit (Multi-Jet Modeling) bewegen kann (Modul 1). Außerdem wurde eine Laser-Strukturierungseinheit entwickelt (Modul 2) sowie verschiedene Analyseeinheiten (Modul 3) die mittels eines zweiten Roboterarms parallel zum Druckvorgang betrieben werden können. Um eine hohe Druckauflösung zu erreichen, ist eine genaue Probenbewegung über einen Hexapod möglich. Zur Referenzierung der einzelnen Kinematiken zueinander wurde ein entsprechendes optisches Messsystem entwickelt. Die nun folgende 2. Phase des Projekts unterteilt sich in 3 Arbeitspakete. Das Ziel in AP 1 ist die Weiterentwicklung der Fertigungsplattform. Dazu gehört einerseits die Integration der einzelnen Module zu einer gesamten Plattform und andererseits die Realisierung weiterer Funktionalitäten. Das Ziel in AP 2 sind die eigenen in Zusammenhang mit der Entwicklung der Plattform stehenden Forschungsfragen. Hierzu gehören eingehende Untersuchungen zur Strukturierung von 3D gedruckten Materialien mit Hilfe des integrierten Lasersystems, weitere Untersuchungen zum double patterning Verfahren, die Analyse zur Lichtausbreitung in gedruckten Lichtwellenleitern und grundlegende Experimente zur Wechselwirkung elektrischer Felder mit gedruckten Mikrolinsen. In AP 3 soll die Forschungsplattform für erste Pilotprojekte zum Einsatz kommen, um ihre Leistungsfähigkeit zu evaluieren. Insgesamt wurden 5 Kooperationspartner aus verschiedensten Forschungsgebieten ausgewählt, mit denen gemeinsam deren Forschungsfragen bearbeitet werden sollen.Das Projekt soll durch die Zusammenarbeit von drei Forschungsgruppen der Hochschule Aalen umgesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen