Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Projektstart: PlasmaPrint

Entwicklung eines 3D-Druckers für metallische und keramische Anwendungen auf Basis eines mikrowelleninduzierten Plasmastrahls

Wie können Produktivität, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit der additiven Fertigung gesteigert werden? Welche Potenziale bieten neue Schweißtechnologien und alternative Energiekonzepte? Wie muss ein 3D-Drucker gestaltet sein, mit dem sich auch große Bauteile kostengünstig fertigen lassen? Mit diesen und weiteren Fragen beschäftigt sich das Forschungsprojekt »PlasmaPrint«, welches am 01. Februar 2019 gestartet wurde.

 PlasmaPrint-Drucker

PlasmaPrint-Drucker

Die PlasmaPrint-Technologie ist eine Weiterentwicklung bekannter Plasmabeschichtungsprozesse. Ein völlig neues Düsenkonzept mit direkter Materialzuführung ermöglicht bisher nicht erreichte Energiedichten zum präzisen additiven Aufbau. Neben metallischen Werkstoffen können damit auch keramische Materialien verarbeitet werden. Dies eröffnet insbesondere für den Korrosionsschutz ganz neue Potenziale. Die Generierung des Plasmas erfolgt beim PlasmaPrint Verfahren durch Mikrowellen im GHz-Bereich aus leistungsverstärkten Halbleitergeneratoren. Im Vergleich zu Systemen, die auf Laser- oder Elektronenstrahlen basieren, wird damit eine sehr viel günstigere, sicherere und leichter skalierbare Energiequelle bereitgestellt. Das Konzept setzt auf den wirtschaftlichen Einsatz von Industrierobotern und eine direkte Übertragbarkeit in vorhandene Prozessketten.

Für die Entwicklung dieser neuen additiven Fertigungstechnologie haben sich führende Experten aus Wirtschaft und Forschung zu einem Konsortium zusammengeschlossen: Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK (Koordination), robot-machining GmbH, DOCERAM/MOESCHTER Group GmbH, IONICS SA aus Belgien und das Institut für Mikrowellen- und Plasmatechnik (IMP) der FH Aachen. Das »PlasmaPrint«-Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und dem Öffentlichen Dienst der Wallonie für Forschung und Technologie (DGO6) im Rahmen des IraSME-Programms gefördert.

Hochenergetischer Plasmastrahl

Hochenergetischer Plasmastrahl. Quelle: FH Aachen.

 

Ihr Ansprechpartner

Robert Kersting
Telefon: +49 30 39006-355
robert.kersting(at)ipk.fraunhofer.de