Additive Fertigung

Im Zuge der Digitalisierung ist die Kollaboration von Mensch und Maschine unausweichlich. Das sollte bei der Aus- und Weiterbildung möglichst früh berücksichtigt werden. Im Maschinenbau gibt es ein großes Hindernis: der Mangel an Zugang zu erfolgskritischem Wissen, der die Akzeptanz digitalisierter Abläufe negativ beeinflussen kann. Eine praxisnahe Lehr- und Lernplattform, die Digitalisierungsthemen an realen Maschinen und Komponenten vermittelt, leistet hierbei wichtige Arbeit.

Ersatzteile sind bei älteren Produkten oft nur schwer zu beschaffen oder mit konventionellen Fertigungstechniken wirtschaftlich nicht herstellbar. Dies aber ist für eine flexible, kostenarme und ressourcenschonende Produktions- weise, die zunehmend in kreisläufig geführten Rohstoffen denkt, unabdingbar. Eine echte Alternative scheint möglich: Wie die Ergebnisse zeigen, können Dämpfungselemente für Getriebelager grundsätzlich mittels additiver Fertigung hergestellt werden.

Die Patientenversorgung nach Fingerbrüchen erfolgt häufig noch durch Fixierung mittels Gipsbandagen. Um eine Versteifung der Fingergelenke zu verhindern, ist jedoch eine gewisse Beweglichkeit förderlich. Weitere Nachteile einer Gipsbandage sind: geringe Atmungsaktivität und Wasserunbeständigkeit, hohes Gewicht sowie die Abformung am Patienten. Nachfolgend wird gezeigt, wie mithilfe von Scannern und Computerprogrammen individuell an Patienten angepasste Handorthesen modelliert werden können, die diese Nachteile nicht aufweisen. Durch additive Fertigungsverfahren können überdies komplex geformte und leichte Strukturen realisiert werden. Im Gegensatz zur rein handwerklichen Tätigkeit des Eingipsens erfordern individuelle Orthesen Kompetenzen in der Datenverarbeitung und der additiven Fertigung. Dies übersteigt zwar häufig die Möglichkeiten medizinischer Einrichtungen, eröffnet dadurch aber Tätigkeitsfelder für spezialisierte Dienstleister.

Das Erreichen der Nachhaltigkeitsziele steht nicht nur bei politischen Entscheidungsträgern auf der Agenda. Auch die Industrie muss innovative Konzepte entwerfen, mit denen sich die Produktion nachhaltiger gestalten lässt. Digitale Technologien und Prozesse spielen dabei schon jetzt eine herausragende Rolle, weil sie Abläufe schlanker machen und den Ressourcenverbrauch etwa durch kluge Modellierung reduzieren können.

Der Einsatz von Industrierobotern in der Additiven Fertigung erfährt in den letzten Jahren eine steigende Anwendung. Insbesondere aufgrund des voluminösen Bauraums und der großen Flexibilität sind diese für eine Herstellung von großvolumigen, individualisierten Bauteilen prädestiniert. Durch die vielachsigen Bewegungsmöglichkeiten des, am Endeffektor angebrachten Druckkopfs in Verbindung mit einer Schwenkkippeinheit der Bauplattform, kann auf Stützstrukturen verzichtet werden, was einen großen wirtschaftlichen Vorteil darstellt.

Zum Reinigen von Werkstückoberflächen wird häufig das Reinigungsstrahlen angewendet. Dabei wird ein Strahlmittel (Flüssigkeit, Sand, Glasperlen, Guss- oder Korund-Partikel) durch einen, mit hoher Geschwindigkeit austretenden Luftstrom beschleunigt. Aus Sicherheitsgründen wird das Strahlen daher in geschlossenen Kammern oder Kabinen durchgeführt. Strahlmittel und vom Werkstück abgetragenes Material füllen jedoch schnell die Luft in der Kammer, sodass die Sicht – und damit eine Beurteilung des Strahlergebnisses – erheblich erschwert wird. In begehbaren Kabinen muss zudem mit Vollschutzanzügen gearbeitet werden, sodass eine Gesundheitsüberwachung des Mitarbeitenden erfolgen muss. In diesem Beitrag werden, am Beispiel der Dekontamination beim Kernkraftwerkrückbau, die Entwicklung und der Test einer Kamera beschrieben, mit deren Hilfe eine optische Begutachtung des Strahlprozesses unter schwierigsten Umgebungsbedingungen, wie sie beim Strahlprozess herrschen, verbessert wird. ...