„Wir sehen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten“

ITD: Sie haben bei der Additiven Fertigung eines Ihrer neuesten Produkte, dem Fahrrad Superstrata, auf thermoplastische Kohlestofffaser-Verbundwerkstoffe anstatt auf branchenübliche Werkstoffe wie PLA oder Aluminium gesetzt. Warum?
Sonny Vu: Das thermoplastische additive Fertigungsverfahren allein kann die Struktur- und Gewichtsanforderungen an ein Fahrrad nicht erfüllen. Hierfür sind verstärkte Carbon-Endlosfasern notwendig. Wir haben unserer additives Herstellungsverfahren Direct Energy Deposition (DED) daher speziell so entwickelt, dass es mit den Carbon-Endlosfasern kompatibel ist. Zudem können wir durch die Verwendung von Thermoplasten mit hoher Schlagzähigkeit weitere Herausforderungen bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen – wie die Verwendung von schweren Geräten, Autoklaven oder Absackvorgängen – umgehen. Metalle wie Aluminium haben sicherlich ihre berechtigten Einsatzgebiete, aber selbst dann haben Verbundwerkstoffe immer noch einen großen Vorteil hinsichtlich der Festigkeit in Relation zum Gewicht.

ITD: Wie arbeitet die Technologie hinter der Software?
Vu: Der Kern unserer Software besteht aus einer Reihe von Algorithmen, die als Input Werkstückgeometrien sowie die realen technischen Anforderungen verwenden, um als Output optimierte Geometrien und Faserausrichtungen in den Bauteilen zu generieren. Ein Algorithmus ist z.B. AFEA (Additive Finite Element Analysis). Dieser bezieht die anisotropen, also nicht nach allen Richtungen hin gleichen, Eigenschaften der Faserstrategie in die Simulation mit ein. Dadurch können wir mehr Material in den Bereichen platzieren, an denen die größten Spannungen entstehen, und im Umkehrschluss geringere Materialmengen an Stellen, die weniger belastet werden. Das Ergebnis ist ein optimiertes Design, das sowohl stabil als auch leicht ist.

ITD: Welche Herausforderungen galt es, bei der Entwicklung Ihrer 3D-Drucktechnologie zu bewältigen?
Vu: Die größte Herausforderung war der Versuch, multidisziplinäre Probleme auf einmal zu lösen. Wir haben es aber geschafft, in der Prozesstechnologie, bei den Software-Algorithmen und dem Robotikansatz für die Additive Fertigung einen Durchbruch zu erzielen. Der Schlüssel dazu war unser Team aus Experten mit verschiedenen Spezialgebieten.

ITD: Welche Potenziale sehen Sie im 3D-Druck und wie nutzen Sie diese für Ihr eigenes Unternehmen?
Vu: Geringe Kosten, serielle Maßanfertigung und natürlich die Produktion auf Anfrage.

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ITD: In welchen Branchen sehen Sie vorwiegend Entwicklungschancen für den Bereich 3D-Druck?
Vu: Für DED-gefertigte Verbundwerkstoffe sehen wir vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Transportwesen – gerade im Bereich der Elektromobilität, darunter E-Bikes, E-Scooter und E-Motorräder. Dazu kommen Lieferdrohnen, Konsumgüter, die Luft- und Raumfahrt- sowie die  Automotive-Branche.

Bildquelle: Arevo