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ADDITIVE FERTIGUNG3D DRUCK

in Ausbildung, Forschung und Wirtschaft

Die additive Fertigung inklusive der Nachbearbeitung von Oberflächen sowie der Prüfung der entstandenen Bauteile

stellt ein Querschnittsthema dar, das an der Schnittstelle der Technologiefelder Materialien, Oberflächen, Medizintechnik, Tribologie und Sensorik angesiedelt ist. In diesen Technologie-feldern ist am Technopol Wiener Neustadt eine hohe Konzen- tration an Kompetenz vorhanden, Partner industrieller und wis-senschaftlicher Projekte profitieren von der engen Vernetzung und Zusammenarbeit der Einrichtungen am Standort.Der Technopol Wiener Neustadt wird so zum One-Stop-Shop für Additive Fertigung: 6 Forschungseinrichtungen18 Kompetenzen 50 Mitarbeiter

Bild: iStockphoto.com/demaerre

AnwendungsbeispielBelastetes Strukturbauteil für Satelliten

FOTEC kann die gesamte additive Prozesskette, beginnend bei der Bauteilauslegung über die Fertigung aus Metall

oder Kunststoff bis hin zur optischen und taktilen Vermes-sung darstellen. Für die additive Fertigung stehen insgesamt drei technologisch aktuelle Laserstrahlschmelzanlagen sowie Laborinfrastruktur zur Pulver- und Bauteilcharakteri-sierung zur Verfügung. Im Auftrag der Europäischen Welt-raumorganisation ESA wurde mittels generativer Fertigung eine dynamisch und statisch belastete Motorenhalterung für Solarmodule von Satelliten hergestellt. Ziel war es, die Halte-rung nicht mehr, so wie bisher, aus fünf Komponenten, son-dern als monolithisches Bauteil zu realisieren. Darüber hin-aus wurde eine Gewichtsreduktion von 20 % erreicht, ohne Einbußen bei der mechanischen Belastbarkeit in Kauf neh-men zu müssen.

AnwendungsbeispielAuf Rohr aufgesetzter Gewindegang

Mittels additiver Fertigung wurde am AC2T ein Gewinde-gang für eine Förderschnecke auf ein Rohr aufgebracht.

Hierbei wurde ein automatisierter fünfachsiger Hochleis-tungslaser mit 8 kW Leistung eingesetzt. Dieser dient unter anderem zur Abscheidung von metallischen und hartstoffrei-chen Dickschichtsystemen auf Pulverbasis zur Herstellung von Korrosions- und Verschleißschutzschichten sowie für Wärmebehandlungen.

Forschungsunternehmender FH Wiener Neustadt

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ADDITIVE FERTIGUNG, METALL

Die Fertigungsanlagen der FOTEC für Metall- sowie Kunststoffverarbeitung

wurden im Rahmen des FTI-Programms des Landes NÖ gemeinschaftlich mit der Wirtschaftskammer NÖ sowie der Fach-hochschule Wiener Neustadt gefördert.

Funktionsgerechte Auslegung von funkti-onalen Prototypen aus metallischen Werk-stoffen mittels 3D-CAD und simulationsge-stützter Topologie-Optimierung unter Berücksichtigung der additiven Fertigungsbedingungen

Additive Fertigung von funktionalen Prototypen aus Metallen mittels

Laserstrahlschmelzverfahren aus MetallpulvernLaserauftragschweißen

Thermische Nachbehandlung metallischer Bauteile

Entwicklung additiv gefertigter individua-lisierter Verschleißschutzlösungen, funk-tionalisierte Oberflächen sowie Korrosionsschutz

Individualisierte Werkstoff- und Prozess- entwicklung für additive Fertigung

Forschungsunternehmender FH Wiener Neustadt

AnwendungsbeispielMaßgeschneiderte medizinische Werkzeuge

Das ACMIT hat sich im Bereich Additive Fertigung auf den 3D-Druck von Keramikteilen für neuartige medizinische

Werkzeuge fokussiert – und hier besonders auf die Anwen-dung in personalisierten Behandlungsverfahren. Geplant ist nicht nur die Verwendung dieser neuen Fertigungstechno-logie für patientenspezifische Bohr- oder Schnittschablo-nen, sondern auch die Entwicklung von chirurgischen Werk-zeugen, die für den jeweiligen Eingriff maßgeschneidert angefertigt werden. Aktuelle Arbeiten im Bereich Keramik-3D-Druck konzentrieren sich auf die Entwicklung einer Halte-vorrichtung für ein Implantat, sowie auf einen Prototyp eines vollkeramischen, steuerbaren Greifwerkzeugs für minimalin-vasive Eingriffe.

AnwendungsbeispielSensorik für medizinische Anwendungen

AIT entwickelt Prototypen für den Bereich Medizintechnik mit Fokus auf Funktionalität, Handhabung, Design und

Integration spezieller Funktionen wie Sensorik. Ein Beispiel ist die Integration eines hochgenauen Dosis-Sensors, der durch eine elektronische Füllstandsmessung Ärzte und Pati-enten bei komplexen Therapien unterstützt. Der 3D-Druck vor Ort bringt im gesamten Entwicklungsprozess eine Fülle von Vorteilen, wie sehr rasche Prototypenzyklen und Realisierung neuartiger Sensoren - davon profitieren die Kunden.

ADDITIVE FERTIGUNG, KERAMIK UND KUNSTSTOFF

Funktionsgerechte Auslegung von funk-tionalen Prototypen aus keramischen Werkstoffen mittels 3D-CAD-Design und simulationsgestützter Topologieoptimie-rung unter Berücksichtigung der additi-ven Fertigungsbedingungen

Additive Fertigung von funktionalen Pro-totypen und medizinischen Phantomen aus keramischen Werkstoffen mittels

Lithography-based Ceramic Manufacturing (LCM)

Funktionsgerechte Auslegung von funk-tionalen Prototypen aus Kunststoffen mittels 3D-CAD-Design und simulations-gestützter Topologieoptimierung unter Berücksichtigung der additiven FertigungsbedingungenAdditive Fertigung von funktionalen Pro-totypen aus Kunststoffen mittels

Fused Deposition Modelling Polyjet-VerfahrenLaserstrahlschmelzen von Kunststoffpulver

Entwicklung und Integration von elektro-nischer Sensorik und Konnektivität in die Prototypen aus Kunststoffen

Forschungsunternehmender FH Wiener Neustadt

Technopol Wr. Neustadtwww.ecoplus.at/technopole

. Forschung. Ausbildung. IndustrieTESTEN, PRÜFEN & NACHBEARBEITUNG

Mechanische und optische Charakteri- sierung additiv gefertigter Bauteile, z.B. mittels Koordinatenmessmaschine, Oberflächenprofilometer

µ-CT-Untersuchungen von additiv gefertigten Bauteilen

Kundenspezifische Tests additiv gefer-tigter Bauteile z.B. der Ermüdungsfestig-keit unter extremen Umweltbedingungen (-269°C bis 2.800°C)

Tests und Analysen für alle Werkstoff-klassen entsprechend den jeweiligen Standards vom Ausgangsmaterial bis hin zum additiv gefertigten Bauteil in speziali-sierten Test-Einrichtungen

Untersuchung der Spannungsrisskorro- sion und der Korrosionsbeständigkeit für additiv gefertigte metallische Werkstoffe in Kombination mit Untersuchungen der Mikrostruktur und zerstörungsfreier Prüfung

Veredelung von Oberflächen additiv gefertigter Bauteile Elektrochemisches Polieren, Einebnen von Mikrorauigkeit Strukturbildung und Funktionalisierung additiv gefertigter metallischer Oberflächen

AnwendungsbeispielElektrolyte für die Nachbearbeitung

Zur Verbesserung der Oberflächengüte additiv gefertigter Bauteile ist der Nachbearbeitung besonderes Augenmerk

zu schenken. Im Bereich des elektrochemischen Polierens entwickelt das CEST Elektrolyte für effiziente und umwelt-freundliche Prozesse sowie für einen gezielten Aufbau von anodischer Passivität. Damit lassen sich Optik, Oberflächen-struktur (Rauigkeit) und Funktion der Oberfläche bedarfsge-recht anpassen.

AnwendungsbeispielTesthouse für Werkstoffe

Im ESA-zertifiziertem Testhouse von AAC werden 3D-ge-druckte metallische Werkstoffe hergestellt, über verschie-

denste additive Fertigungsverfahren von Kunden auf ihre Spannungsriss-Korrosionseigenschaften getestet und mit-tels Mikrostrukturuntersuchung im HR-REM analysiert.

Bilder: R.Herbst, iStockphoto.com/Pavlo Zhoholiev

3D-Drucken aktiv kennenlernen und gezielt als Ferti-gungskompetenz ins eigene Unternehmen integrieren:

Mit der Teilnahme an Cluster-Kooperationsprojekten erfolgt das schnell und kostengünstig.

cluster niederösterreich

Forschungsunternehmender FH Wiener Neustadt

Diese Broschüre ist auch als E-Paper erhältlich. Einfach den QR-Code scannen oder herunterladen unter:

www.tfz-wienerneustadt.at

Impressum: Herausgeber - Verleger - Verlagsort: ecoplus. Niederösterreichs Wirtschaftsagentur GmbH Niederösterreich-Ring 2 | Haus A | 3100 St. Pölten | Österreich Für den Inhalt verantwortlich: ecoplus. Niederösterreichs Wirtschaftsagentur GmbH Gesamtkonzeption - Redaktion: Josef Brodacz Chemiereport.at Redaktionelle Leitung: Mag. Georg Sachs Grafik: Mag. Stefan PommerIn diesem Druckwerk beziehen sich alle personenbezogenen Aussagen gleichermaßen auf Frauen wie auf Männer, lediglich aus Gründen der Vereinfachung wurde im Text die männliche Form gewählt.

TECHNOPOL WIENER NEUSTADT

Zentrale Koordination im Bereich Additive FertigungFOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbHDr. Markus Hatzenbichler+43 2622 90333 202 hatzenbichler@fotec.at www.fotec.at

AAC – Aerospsace & Advanced Composites GmbH www.aac-research.at

AC2T research GmbHwww.ac2t.at

ACMITwww.acmit.at

CESTwww.cest.at

AIT – Biomedical Systemswww.ait.ac.at

ecoplus. Niederösterreichs Wirtschaftsagentur GmbHTechnopol Wiener NeustadtDipl. Ing. (fh) Rainer Gotsbacher, M.Sc. r.gotsbacher@ecoplus.atMechatronik-ClusterDipl. Ing. Benjamin Losertb.losert@ecoplus.at

ANSPRECHPARTNER IM ÜBERBLICK

Medizin- und Materialtechnologien kennzeichnen den Techno-pol Wiener Neustadt mit folgenden fünf Technologiefeldern. Der Fokus liegt dabei auf der Vernetzung von Forschung, Ausbil-dung und Wirtschaft:

Materialien Tribologie (Reibung, Verschleiß, Schmierung) Medizintechnik Sensorik-Aktorik Oberflächen

Die Technopol-Kennzahlen sprechen für sich: z.B. 500 Forscher, 3.600 Studierende, 17.500 m² Büro- und Laborfläche, 3 COMET Kompetenzzentren für Tribologie, Elektrochemie, Medizin-Tech-nik, die Fotec GmbH als Forschungsgesellschaft der nahe gelege-nen Fachhochschule, das Zentrum für Integrierte Sensorsysteme der Donau-Universität Krems, das Geschäftsfeld „Biomedical Sys-tems“ des AIT - Austrian Institute of Technology, der Fachbereich „Oberflächentechnik“ des OFI, sowie das Krebsforschungs- und Therapiezentrum MedAustron, AAC, Attophotonics, FIANOSTICS und viele andere mehr.

Geballte Kompetenz Erfolgreiche Kooperationen Exzellente Ausbildung.

Der vor Ort tätige Technopolmanager unterstützt die Entwick-lung des Standorts im Rahmen des Technopolprogramms.

kunststoff-cluster niederösterreich

Forschungsunternehmender FH Wiener Neustadt

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