Additive Fertigung und Materialentwicklung

Additive Fertigung

Additive Fertigung ist eine generelle Bezeichnung für alle Verfahren, die eine kostengünstige und schnelle Möglichkeit zur Fertigung von Prototypen und Modellen, aber auch Endprodukten bieten. Bei der additiven Fertigung wird das Bauteil bzw. das Modell durch schichtweises Hinzufügen des Werkstoffes gefertigt. Werkstoffe können zum Beispiel unterschiedliche Metalle, Kunststoffe, Keramik oder Verbundstoffe sein. Oft wird additive Fertigung im Rahmen von Rapid Prototyping angewandt, also bei der Herstellung von Prototypen in der Industrie.

Die Additive Fertigung ist eine Technologie mit enormem Zukunftspotenzial für den österreichischen Forschungs- und Wirtschaftsstandort und sichert als eine innovative Schlüsseltechnologie Wachstum und Arbeitsplätze in Europa. Traditionelle Anwendungsgebiete der additiven Fertigung sind historisch bedingt das Prototyping und die Medizin, z.B. in der Prothesenherstellung oder der Zahntechnik, aber auch die industrielle Produktion und der Werkzeugbau.

Letzerer ermöglicht beispielsweise das gezielte Ausdrucken von Ersatzteilen für Spezialmaschinen vor Ort. In diesen Bereichen ergeben sich gerade für österreichischen Klein- und Mittelbetriebe interessante Chancen, denen additive Fertigung ermöglicht, kostengünstig Nischenmärkte zu bedienen.

Die Herausforderungen der additiven Fertigung für die österreichische Forschung und Wirtschaft bestehen im raschen Aufbau von Know-how über gesamte Wertschöpfungsnetzwerke hinweg. Das Erreichen von industriellen Standards sowie die Etablierung von additiven Fertigungsverfahren für die Serienfertigung sollte als Grundmotivation den Forschungs- und Entwicklungsarbeiten vorangestellt werden.

Materialentwicklung

Werkstoffe zeichnen sich durch komplexe Eigenschaftsprofile bzw. integrierte, funktionale Eigenschaften mit einer Vielzahl Anwendungsmöglichkeiten aus und unterliegen komplexen Fertigungsprozessen. Die Produktion und Verarbeitung von Werkstoffen zu innovativen Bauteilen und Endprodukten, sei es in industriellen Anlagen, Fahrzeugen, Energietechnologien oder Gebrauchs- und Konsumgütern eröffnet neue Möglichkeiten im Hinblick auf Funktion und Eigenschaft. Dementsprechend sind große Marktpotenziale in diesem innovativen Produktbereich zu erwarten.

Werkstoffe sind Materialien, die in technischen Prozessen zur Herstellung von Produkten verwendet werden. Sie können aus einer Vielzahl von Substanzen bestehen und zeichnen sich durch spezifische Eigenschaften aus, welche das Produkt bestimmen. Dazu gehören mechanische, chemische, elektrische und thermische Eigenschaften.

Im Bereich der Ingenieurwissenschaften gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Werkstoffen, die sich durch ihre spezifischen Eigenschaften und Charakteristika unterscheiden. Die Art und Eigenschaft eines Werkstoffs beeinflussen seine Verwendung im technischen Kontext maßgeblich.

Dabei sind auch innovative Lösungen zur Steigerung des Recyclings von Werkstoffen aus ressourcen- und energieintensiver produzierender Industrie gefordert, um die im EU Green Deal festgelegten Klimaziele zu erreichen. Es müssen Lösungen entwickelt werden, um Stoffkreisläufe zu schließen und Sekundärressourcen zu gewinnen, die in den Produktionsprozessen wiedereingesetzt werden können.