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Bei der additiven Fertigung kommen fortgeschrittene Software und computergesteuerte Maschinen zum Einsatz, um aus Werkstoffen Schicht um Schicht maßgenaue Formen zu gestalten. Die Technologie existiert seit Jahrzehnten und zieht zunehmend Aufmerksamkeit als kosteneffektive Methode auf sich, um verschiedene industrielle Kunststoff-, Metall- und Keramikprodukte herzustellen.
Zur potenziellen Zielgruppe zählen der Luft- und Raumfahrtsektor, die Automobilbranche und das Gesundheitswesen. Additiv gefertigte Bauteile finden sich in Rennwagen der Formel 1, Strahltriebwerken von Verkehrsflugzeugen und sogar maßgeschneiderten chirurgischen Implantaten. Ein entscheidender Vorteil der additiven Fertigung ist, dass sie zur Herstellung leichter komplexer Bauteile eingesetzt werden kann, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden zu teuer wären.
„Das Marktvolumen der additiven Fertigung betrug 2019 etwa 7,46 Mrd. EUR“, so Damir Godec, Projektkoordinator von INEX-ADAM und Assistenzprofessor an der Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik der Universität Zagreb (UNIZAG FSB) in Kroatien. Prognosen zufolge wird der Markt bis 2027 sogar ein Volumen von 22 Mrd. EUR erreichen.“
Ein solches Wachstum kann nur erreicht werden, indem die Verwendung der additiven Fertigung in mehreren Branchen gefördert und möglich gemacht wird. Das bedeutet, dass bewährte Verfahren und Fachwissen verbreitet werden müssen. Um darüber hinaus sicherzustellen, dass alle Regionen Europas aus dieser neuen industriellen Revolution Kapital schlagen können, sind regionale Kompetenzzentren unerlässlich, damit Cluster gebildet werden können, die für fertigende Unternehmen attraktiv sind.
Die Vermittlung topaktuellen Wissens
Im Jahr 2018 wurde das EU-finanzierte Projekt INEX-ADAM ins Leben gerufen, um sich dieser Herausforderungen anzunehmen. „Das Projekt konzentriert sich darauf, die Forschung und den Wissenstransfer im Bereich fortgeschrittener Anwendungen der additiven Fertigung zu fördern“, erklärt Godec. „Es zielt ebenfalls darauf ab, die wissenschaftlichen und technologischen Kapazitäten unseres Zentrums für additive Technologien (CATeh) auszuweiten, das einen wichtigen Bestandteil des UNIZAG FSB ausmacht.“
Das Projekt bemühte sich darum, diese Ziele zu erreichen, indem es Kontakte zwischen dem CATeh und anderen wichtigen Forschungszentren in ganz Europa knüpfte, genauer gesagt zur Montanuniversität Leoben (Österreich), zur Universität Lund (Schweden), zum Institut für Metallverarbeitungs-, Möbel-, Holz- und Verpackungstechnologien (Spanien) sowie zur Brunel University London (Vereinigtes Königreich). Diese Forschungseinrichtungen arbeiteten eng zusammen, um ihr Wissen und ihre Expertise bezüglich der Herstellung von Produkten durch additive Fertigung sowie zur nötigen Werkzeugausstattung, medizinischen Modellierung und Werkstoffmodellierung zu teilen.
Diese enge Zusammenarbeit führte zu einem neuen Schulungsprogramm und einem Ausbildungsplan für die Forscherinnen und Forscher an der UNIZAG FSB. Es wurden intensive Schulungskurse in den drei Zielthemenbereichen durchgeführt und eine Reihe an Workshops und Ferienkursen organisiert.
Aufbau auf Expertise
Das Projekt soll im August 2021 enden und konnte trotz der COVID-19-Pandemie mehrere wichtige Ergebnisse erzielen. Dazu zählt das „Handbuch für fortgeschrittene Methoden der additiven Fertigung“, ein Leitfaden, der Studierenden sowie Doktorandinnen und Doktoranden an der UNIZAG FSB als Orientierung dienen kann. So kann die nächste Generation an Expertinnen und Experten auf dem im Rahmen des Projektes erarbeiteten Wissen aufbauen.
Eine weitere bedeutende Errungenschaft ist die Einrichtung der Plattform für fortgeschrittene additive Fertigung (die ADAM-Plattform). Sie soll zu einer intensiveren und effizienteren Zusammenarbeit zwischen den Mitgliedern des Konsortiums sowie Partnereinrichtungen aus der Industrie führen, die auch lange nach Abschluss des Projekts anhält.
„Die ADAM-Plattform wird eine zentrale Anlaufstelle für den Austausch von Informationen, Ideen und Kontakten sein, um den Einfluss auf die Industrie auszuweiten“, fügt Godec hinzu. „Aktuelle virtuelle Plattformen bieten vor allem Newsfeeds und allgemeine Orientierungshilfen an. Nur wenige Ressourcen stellen technische Unterstützung für fortgeschrittene Anwendungen der additiven Fertigung oder strukturiertes Unterrichtsmaterial bereit.“
Genau dort setzt die ADAM-Plattform an. Sie wird Exzellenzzentren aufbauen und zur Entwicklung neuer Anwendungen und Produkte in verschiedensten Bereichen der Industrie anregen.
„Netzwerkarbeit im Bereich der fortgeschrittenen additiven Fertigung wird für die erfolgreichen Geschäftsstrategien der Zukunft unerlässlich sein“, schließt Godec. „Es bestehen bereits viele verschiedene Verfahren und Technologien, die additive Fertigung einsetzen. Daher ist die Zusammenarbeit zwischen Forschungseinrichtungen, Technologiezentren, KMU sowie den Herstellerinnen und Herstellern der für die additive Fertigung verwendeten Maschinen von so entscheidender Bedeutung.“