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Dienstag, 27. September 2016
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Industrie 4.0 und Additive Manufacturing

Donnerstag, 28. Januar 2016

Mit "Industrie 4.0" steht die nächste industrielle Revolution vor der Tür: Nach Einschätzung von Experten wird sie virtuelle Daten mit realen Produktionsmaschinen verschmelzen.

Infografik. Quelle: Empa

Infografik. Quelle: Empa

In einer so entstehenden "intelligenten Fabrik" rücken Kunde und Lieferant näher zusammen: Produktionsaufträge werden vom Kunden direkt an die Maschine geschickt, die Produktionsdaten in Echtzeit an den Vertriebspartner übermittelt. Die Produktion wird schlanker und schneller.

Rapid Prototyping – Modelle im 3D-Druck

Ein wesentlicher Baustein zur Verwirklichung von "Industrie 4.0" sind Maschinen, die Bauteile schneller, flexibler und präziser fertigen können als bisher. Weniger Prototypenbau, weniger Gusswerkzeuge, weniger Nachbearbeitung. Aus Daten müssen in Zukunft schneller Bauteile und Produkte werden.

Eine Vorstellung dieser Art Produktion liefern 3D-Drucker. Die ersten dieser Apparate wurden in den 1980er-Jahren erfunden; heute gibt es bereits Hobbygeräte für unter 650 EUR zu kaufen. Doch bislang produzierten 3D-Drucker meist Objekte aus Kunststoff. Entsprechend begrenzt sind die mechanischen Eigenschaften und die Temperaturstabilität dieser Objekte, weshalb sie überwiegend zu Anschauungszwecken, also als Modelle verwendet werden. Deshalb wird der 3D-Druck oft mit dem Synonym "Rapid Prototyping" umschrieben.

Technik muss einen Schritt weiter gehen

Für die nächste industrielle Revolution muss die Technik des 3D-Drucks einen Schritt weiter gehen: vom Rapid Prototyping zum "Advanced Manufacturing", dem Herstellen von dauerhaften, funktionellen Bauteilen mit definierten mechanischen und thermischen Eigenschaften: Produkte aus Metallen oder Keramiken.

Neue geometrische Formen bauen

Die Empa arbeitet mit mehreren Forschungsgruppen an diesem Thema. Eine Gruppe untersucht die optimierte Anwendung von Lasern; eine andere erforscht neuartige Legierungen, die mit dieser Technologie erstmals greifbar werden. Eine weitere Abteilung nutzt "Additive Manufacturing" zum Bau neuer geometrischer Formen, die mit herkömmlichen Herstellungsmethoden bisher nicht möglich waren.

Mehr dazu ist in der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins "EmpaQuarterly" mit dem Fokus-Thema Additive Manufacturing zu finden.

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