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Hochschule Hof

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3D-Druck an der Hochschule: Ohne Werkzeug vom Granulat zum Formteil

An der Hochschule Hof gehört der 3D-Druck seit Jahren zum Repertoire. Bereits mit der Einführung technischer Studiengänge zur Jahrtausendwende wurde diese Technologie eingesetzt – die erste Maschine dafür wurde aus Mitteln der Fördergesellschaft beschafft.  Dies war eine zukunftsweisende Unterstützung der Lehre. Die Techniken des 3D-Drucks entwickeln sich natürlich immer weiter: Überraschende Entwicklungen und Einsatzmöglichkeiten tun sich immer wieder auf und die Verbreitung ist groß und wächst. Geräte für wenige hundert Euro werden im Supermarkt an Hobbyisten verkauft – auf der andere Seite stehen Fertigungsanlagen für die Flugzeugindustrie, welche mehrere Millionen Euro Investition erfordern.

Ein aus Kunststoffgranulat gedrucktes Demonstrationsstück; Bild: Hochschule Hof

Eine Eigenheit haben aber alle diese Technologien: es sind Werkstoffe in einer Form erforderlich, die fast ausschließlich nur für diese Technologie hergestellt werden. Es handelt sich meist um Pulver, Filamente oder Flüssigkeiten, welche sehr speziell zubereitet und optimiert werden.

Vielfältige Kunststoffgranulate

Dies ist natürlich nicht unbedingt ein Vorteil; denn Werkstoffe, die für andere, deutlich verbreitetere Verfahren produziert werden, lassen sich oft nicht anwenden. Insbesondere wenn es darum geht, Kunststoffteile mittels 3D-Druck herzustellen, bieten Kunststoffgranulate, wie sie für Spritzguss und Extrusion marktgängig sind, eine viel größere Palette an Typen und Eigenschaften, als jene, die als Pulver oder Filament verfügbar sind.

Neu-Investition

An dieser Stelle setzt eine Neuinvestition der Hochschule an. Das Labor für Rapid Prototyping der Hochschule wird durch den Sponsor, Dr. Schneider Kunststoffwerke, großzügig unterstützt, so das etwa die Hälfte der Investitionskosten aus diesem Zufluss erbracht werden konnte. Es wurde ein 3D-Drucker angeschafft, welcher direkt Kunststoffgranulat verdrucken kann.

Prof. Dr.-Ing. Herbert Reichel an der neuen Maschine; Bild: Hochschule Hof;

Derartige Geräte sind eine Neuheit am Markt. Der 3D-Drucker ExAM 255 wurde von der AIM 3D GmbH, einer Ausgründung der Universität Rostock, entwickelt, die es sich zum Ziel gesetzt hat,  die Kosten der additiven Fertigung deutlich zu senken.

Unser besonderes Interesse liegt in der Verarbeitung von Kunststoffrezepturen, welche bisher im 3D-Druck wenig Bedeutung, aber viel Potential für die Zukunft besitzen.

Prof. Dr.-Ing. Herbert Reichel

Dies sind:

  • Biopolymere,  auch verstärkt mit Naturfasern; ein Thema, welches in der Forschung vom Institut für Biopolymerforschung der Hochschule Hof (ibp) bearbeitet wird.
  • hochgefüllte konventionelle Polymere, welche besondere Eigenschaften besitzen (beispielsweise Leitfähigkeit oder hohe Festigkeit)
  • Granulate, bei welchen der Kunststoff als Trägermatrix für Keramik- oder Metallpartikel dient; aus diesen können durch Folgeprozesse  Keramik- oder Metall-Teile erzeugt werden.

Für Verarbeitung solcher Werkstoffe ist beabsichtigt, Forschungsaktivitäten zu entwickeln. Auch die Unterstützung von Startups und des lokalen Mittelstandes mit diesen Technologien ist ein Ansatz, diese Investition sinnvoll zu nutzen. 

Prof. Dr.-Ing. Herbert Reichel

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