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Laut einer Studie des Institute for Molecular Science and Engineering (IMSE) am Imperial College London soll Grundlagenforschung im Bereich der Molekularwissenschaften gepaart mit dem Engineering-Ansatz für Endanwendungen den nächsten Entwicklungsschritt in der 3D-Druckindustrie ermöglichen.
Die wissenschaftliche Arbeit mit dem Titel “The value of additive manufacturing: future opportunities“ wirft einen tiefergehenden Blick auf die Herausforderungen innerhalb der AM-Industrie.
“Die Fähigkeit komplexe 3D-Objekte ohne spezifisches Werkzeug herstellen zu können hat den Weg für eine schnelle Entwicklung im Bereich der Additiven Fertigung geebnet,” sagt Dr. Billy Wu, Co-Author der Studie und Dozent an der Dyson School of Design Engineering. “3D-Druck spielt eine immer wichtiger werdende Rolle im Bereich der Fertigungstechnologien für Anwendungen in der Medizin, der Raum- und Luftfahrt und dem Motorsport.”
Die Integration in anderen Branchen ist jedoch noch immer durch Hürden gezeichnet, darunter hohe Kosten für Maschinen und Materialien sowie langwierige 3D-Druckprozesse. Zudem bestehen immer noch grundlegende technologische Herausforderungen die es zu bewältigen gibt, bevor die Additive Fertigung einen breiteren Anwendungsbereich findet. Dazu zählt unter anderem der Bedarf an besserer Designsoftware, mehr Einheitlichkeit und Qualitätssicherung, besserer Schutz für geistiges Eigentum und qualifiziertes Personal.
“Von der Technologieentwicklung über Modellierung und der Schaffung von Techniken zur Optimierung – die Forschung im Bereich der Additiven Fertigung am Imperial College London ist weitreichend und erstreckt sich über verschiedenste Anwendungsfelder wie Medizin, Biologie, Chemie, Robotik, Materialien und Design. Dies ermöglicht es und an der Spitze dieser aufstrebenden Technologie zu sein,” sagt Dr. Connor Myant, Co-Autor der Studie und Dozent an der Dyson School of Design Engineering sowie am Imperial College London.
Laut der Studie kann die Anwendung von Molekularwissenschaften in Verbindung mit dem Engineering-Ansatz für Technologieentwicklungen dabei helfen einige der Hürden zu meistern und die Additive Fertigung von der Forschung in die Industrie bringen. Die disziplinübergreifende Arbeit soll dabei im Fokus stehen.
Am Imperial College arbeiten Wissenschaftler derzeit an Projekten wie multifunktionellen 3D-gedruckten Gitterstrukturen für große Tiefbauprojekte; Rohre und Kabel könnten so zukünftig über weitere integrierte Funktionen verfügen. Im Bereich Metall-3D-Druck versucht man ein besseres Verständnis der Strukturkomplexität von gedruckten Teilen auf der molekularen Skala zu erlangen. Ein weiteres Team widmet sich der Kostenreduzierung auf dem Gebiet und entwickelt ein elektrochemisches 3D-Druckverfahren für Metalle, bei dem keine Laser involviert sind.
