Am 8. April 2025 war die FH Wels erneut beim Austrian 3D-Printing Forum im Tech Gate Vienna vertreten – dem zentralen Jahresforum für additive Fertigung in Österreich. Die Veranstaltung brachte führende Industrievertreter:innen, Forschungseinrichtungen und Technologieanbieter zusammen, um aktuelle Entwicklungen, Trends und Anwendungsbeispiele im Bereich des industriellen 3D-Drucks zu präsentieren und zu diskutieren.

Die FH Wels war dabei nicht nur mit einem Informationsstand vor Ort vertreten, sondern beteiligte sich auch aktiv am Vortragsprogramm. Im Rahmen des Vortragsprogramms präsentierte die FH Wels gemeinsam mit der Firma MARK Metallwarenfabrik den Beitrag

„Herausforderungen und Chancen im Werkzeugbau – Additive Fertigung als industrielle Innovation“.

Der Vortrag zeigte praxisnahe Lösungsansätze für den Werkzeug- und Formenbau auf und verdeutlichte, wie additive Technologien zur Funktionsintegration und Ressourcenschonung beitragen können.

Das Forum bot zudem eine ideale Plattform, um das Interreg-Projekt ReBi dem Fachpublikum vorzustellen. Am Stand der FH Wels wurde unter anderem ein additiv gefertigtes Leichtbaubauteil präsentiert, das zentrale Inhalte des Projekts greifbar machte.

Darüber hinaus nutzte das Team der FH Wels die Gelegenheit, aktuelle Forschungsprojekte und industrielle Anwendungen aus dem Bereich Additive Fertigung und Werkstofftechnik einem interessierten Fachpublikum vorzustellen. Neben dem fachlichen Austausch mit Unternehmen und Forschungspartnern stand vor allem die Vernetzung im Mittelpunkt.

Am  07.02.2025 fand am Fachbereich Chemie und Physik der Materialien der Universität Salzburg der Transmissionselektronenmikroskopie (kurz TEM) – Workshop Exploring Structures at the Atomic Scale statt.Ziel des Workshops war es Forschungspartner der PLUS, wie das ReBi Konsortium, über neue TEM Möglichkiten zu informieren, um sie dann im Forschungsprojekt einzusetzen.Insgesamt nahmen 45 Personen an diesem überregionalen Workshop teil.  Die Teilnehmer kamen unter anderem von der der Hochschule Landshut, der Technischen Hochschule Rosenheim, der Universität Innsbruck und von der Paris Lodron Universität Salzburg.  Insbesondere der Vortrag von Yolita Eggerle, Karlsruher Institut für Technologie, zeigte anschaulich am Beispiel von Hochtemperaturmateialien, wie TEM zum Materialverständnis auf atomarer Skala in Legierungen beitragen kann. Im Anschluss fand eine ReBi Projektbesprechung statt.

Foto: Organisationsteam des Workshops mit den beiden eingeladenen Vortragenden

Beim 12. Neujahrstreffen des Kunststoff-Clusters für Werkzeugbauer bei Geberit präsentierten Sara Halilovic und Marko Orsolic einen Fachvortrag zu ressourceneffizienten Bauteilinnovationen und den vielseitigen Potenzialen der additiven Fertigung im Rahmen des Interreg-Projekts ReBi. Der Fokus lag dabei auf innovativen Leichtbaustrukturen, der Optimierung von AM-Prozessen sowie nachhaltigen Ansätzen zur Reduktion des Material- und Energieverbrauchs.

Die Veranstaltung bot zudem eine hervorragende Gelegenheit, sich mit Expert*innen der Branche über aktuelle Herausforderungen und Trends auszutauschen. Themen wie Digitalisierung, ressourcenschonende Fertigung und die Weiterentwicklung moderner Technologien standen dabei im Mittelpunkt und unterstrichen die Bedeutung der Zusammenarbeit für den Fortschritt im Werkzeug- und Formenbau.

Mit Fragen rund um die Zukunft des Additive Manufacturing befasste sich das nun schon zum 11. Mal stattfindende Praxisforum 3D-Druck der Hochschule Landshut.
Dabei wurde deutlich, dass nicht nur technologische Entwicklungen und Forschungsanstrengungen notwendig sind, um das Potenzial des 3D-Drucks in den Unternehmen noch besser nutzen zu können, sondern auch die wirtschaftlichen, politischen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen eine große Rolle spielen.
In den 10 Jahren des Praxisforums habe sich die Additive Fertigung enorm entwickelt, sei als Fertigungstechnologie nicht mehr wegzudenken, wie Hochschul-Vizepräsident Prof. Dr. Markus Jautze betonte. Und um diese Technologie weiterzuentwickeln, neue Ideen und Anregungen zu bekommen, sei der Austausch zwischen Unternehmen und Forschung von großer Bedeutung. Mit dem aktuellen Praxisforum wolle man beleuchten, wo die Reise in Bezug auf die Additive Fertigung (AF) hingehe welche Zukunftsvisionen denkbar sind, wie Veranstaltungsinitiator Prof. Dr. Norbert Babel erläuterte.

Neue Dimensionen der Additiven Fertigung

Babel führte in seiner Einführung aus, dass uns die AF neue Dimensionen in Design und Herstellung von Bauteilen gebracht habe, und in den rund 50 Jahren, in der es diese Technik schon gibt, zwar immer neue Verfahren entwickelt worden seien, aber an der grundsätzlichen additiven Drucktechnologie, in der Form des schichtweisen Modellaufbaus sich seither wenig geändert habe. Allerdings seien jetzt neue Begriffe wie 4D- oder sogar 5D- und 6D-Druck im Gespräch. Dabei versteht man unter dem 4D-Druck ein 3D-gedrucktes Objekt, das sich unter der Zufuhr von Energie, wie z.B. Temperatur oder Licht, in eine andere Struktur verwandelt. Der 5D-Druck beschränke sich auf eine zusätzliche vierte und fünfte NC-Achse für Dreh- und Schwenkbewegungen im Drucker und der 6D-Druck sei lediglich eine Kombination auf 4D- und 5D-Druck.

Wie gesellschaftliche Entwicklungen und politische Entscheidungen die Zukunft der Additiven Fertigung beeinflussen können, zeigte Thomas Eder anhand einer von Bayern Innovativ erstellten Forschungsstudie. Darin wurden verschiedene Zukunftsszenarien in Bezug auf die Entwicklung der AF für das Jahr 2040 erstellt. Entscheidend sind in diesen Szenarien verschiedene Faktoren wie global-wirtschaftliche Ausrichtungen, politische Entscheidungen und konsumorientierte Trends. Je nach Szenario gibt es mehr oder weniger Einsatzgebiete für die additive Fertigung, so kann sie im Jahr 2040 sowohl eine Nischen- als auch eine Großserientechnologie sein.

Potenzial des 3D-Drucks auch im Mittelstand nutzen

Additive Fertigung gerade im Bereich der KMUs besser zu etablieren hat sich ein Forschungsprojekt unter Beteiligung der Hochschule Landshut zum Ziel gesetzt. „Ressourceneffiziente Bauteilinnovation durch additive Fertigungsverfahren im bayerischen / österreichischen Grenzraum“ – kurz ReBi – lautet der Name, in dem sich neben der Hochschule Landshut, die Technische Hochschule Rosenheim (Lead), die Universitäten Passau, Innsbruck und Salzburg, sowie die Fachhochschule Österreich / Wels und assoziierte Unternehmenspartner zusammengeschlossen haben. Gefördert mit rund 2,55 Millionen Euro durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung EFRE, soll so ein grenzüberschreitendes Kompetenzzentrums für Bauteilinnovationen entstehen, um gemeinsame Ideen für zukünftige Produkt- und Prozessinnovationen zu entwickeln.

Ein wichtiger Aspekt des Projektes ist der Aufbau eines langfristig bestehenden Kompetenzzentrums für additive Fertigung und schließlich die Verbreitung der im Projekt gewonnenen Erkenntnisse. Die Veranstaltung wurde daher von mehreren kooperierenden Instituten und weiteren Projektpartnern besucht. So waren beispielsweise Vertreter der Hochschulen aus Rosenheim und Oberösterreich, sowie der Universität Innsbruck anwesend und bereicherten die Veranstaltung mit zwei Vorträgen.

Mit einem Thema der Werkstoffwissenschaften befasste sich Dr. Valerie Sue Goettgens (Universität Innsbruck) in ihrem Vortrag über die Optimierung der Wärmebehandlung von Ti‑6242, beim mit Laser Powder Bed Fusion-Verfahren (LPBF) hergestellten Bauteilen, das am häufigsten eingesetzte Verfahren bei Metallwerkstoffen. Hier kommt es zu extrem hohe Abkühlraten und damit zu spröden Mikrostrukturen, die die Materialeigenschaften negativ beeinflussen (Materialaufhärtung). Diese können aber mit verschiedenen u.a. mehrstufige Wärmebehandlungen positiv verändert werden. In Zukunft sollen verschiedene Wärmebehandlungen weiterentwickelt werden, die industriell leicht umzusetzen sind und weiter verbesserte Materialeigenschaften ermöglichen.

Leichtbau mit Stahl unter Einsatz von Lattice-Strukturen hatte ein Vortrag von Sara Halilovic (FH Oberösterreich/Wels) zum Thema. Durch sich wiederholende Wabenstrukturen kann die Masse eines Bauteils bei vergleichbaren gewichtsspezifischen mechanischen Eigenschaften deutlich verringert werden. Je dünner die Wanddicke der Lattice-Struktur, desto mehr Masse und damit Gewicht kann eingespart werden. Die Untersuchung konzentrierte sich deshalb auf die Auswirkungen der Energiedichte beim Laserschmelzen von dünnen Wandstärken (0,2 – 0,4 mm).

Eine höhere Energiedichten beim Laser-Prozess führen zu einem größeren Schmelzbad, höheren Wandstärken und mehr Porosität. Als zukünftige Herausforderungen nennt Halilovic optimierte Wärmebehandlungen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften sowie eine automatisierte Qualitätssicherung durch Sensoren und Bildverarbeitungssysteme in Echtzeit während des Druckprozesses.

Mit modernster Produktionstechnik zu mehr Effektivität und gesenkten Kosten

In der vernetzten Fabrik, der Scalable Volume Production in großen Hallen, sowie mit dem neuen STEP-Prozess der Additiven Fertigung sieht Max Kimpel (Alphacam GmbH, Schorndorf) die Zukunft. Sein Unternehmen sieht nicht nur in der Produktionstechnik, sondern gerade auch in der Kalkulation und Prozessverwaltung Möglichkeiten für deutliche Effektivitätssteigerungen. Dies kann zurzeit u.a. mit einer von Stratasys angebotenen Software zur automatisierten Kalkulation und Angebotserstellung von 3D-Druckbauteilen durchgeführt werden. Daneben biete die All-in-One-Lösung für die zentrale Verwaltung von Druckaufträgen in Firmen, gemeinsam mit einer Shield-Security zur Datensicherheit, wertvolle Optionen. Daneben präsentierte er die neue Evolve Step (Selective Thermoplastic Electrophotgraphic Process)-Techologie.

Dr. Theresa Hanemann (EOS GmbH, Krailling/München) erläuterte in ihrem Vortrag, wie die Additive Fertigung effizienter und serientauglicher werden könne. Durch den Einsatz von moderner Anlagentechnik – mit größerem Bauraum, optimierter Reduzierung der Stützstruktur und vier Lasersystemen – zeigte sie, wie die Produktionskosten eines Bauteilgehäuse aus der Aluminiumlegierung AlSi10Mg von 66 Dollar auf 11,56 Dollar gesenkt werden konnten und die Produktionszeit von ursprünglich 2 Stunden auf 6 Minuten pro Teil minimiert wurden.

Praxiseinblicke in Konstruktion und Produktion

Eine Live-Demo, wie mit dem Software-Paket Creo-Parametric generative Bauteiloptimierung möglich wird, zeigte Herr Klaus Raab (INNEO Solution GmbH, Ellwangen). Dabei können für die Topologieoptimierung verschiedene Latticestrukturen gewählt und die Belastung für ein Bauteil sofort berechnet und dargestellt werden. Durch eine Kooperation mit der Firma ANSYS werden dabei deren Programmroutinen und Erfahrung im FEM-Bereich genutzt. Neben einer Vielzahl von Materialien können das Fertigungsverfahren wie z.B. Fräsen, Gießen oder der 3D-Druck vorgewählt und bei der Bauteiloptimierung berücksichtigt werden. Der Vortrag bot einen sehr guten Einblick, wie effektiv Bauteile zukünftig virtuell optimiert und designed werden können.

In der begleitenden Fachausstellung zu den Vorträgen zeigten Alphacam mit der im Vortrag präsentierten STEP-Technologie gedruckte Bauteile, die FH Oberösterreich Exponate mit Lattice-Strukturen und Bayern Innovativ präsentiere die vorgestellte Studie zur Zukunft der Additiven Fertigung. Bei einem Laborbesuch konnten die Teilnehmer/-innen auch die LPBF‑Anlage von der Firma Aconity3D GmbH sowie das Leichtbau-Labor, geleitet von Prof. Dr. Otto Huber, besuchen und sich einen Eindruck über den hohen Forschungsstand an der Hochschule Landshut gewinnen.

Mehr zur Veranstaltung finden Sie auf der Homepage der Hochschule Landshut (https://www.haw-landshut.de/aktuelles/beitrag/mit-hoher-effektivitaet-in-die-zukunft-der-additiven-fertigung)