Foto: Thomas Klink

Forschung

Projekt mit robotergestützter 6D-Druck Plattform

In einem Projekt der Hochschule Aalen soll eine robotergestützte 6D-Druck-Fertigungsplattform aus drei Modulen entstehen.

Der Startschuss für ein neues Projekt zur additiven Fertigung und Formanpassung optischer Elemente mittels 6D-Druck am Zentrum für Optische Technologien der Hochschule Aalen ist erfolgt. Im Vordergrund steht die Entwicklung neuer, möglicherweise bahnbrechender Technologien. Ergebnisse der grundlagenorientierten Forschung sollen nachfolgend in unterschiedliche Anwendungen eingehen und gegebenenfalls auch mit Unternehmen der Region bis zur Marktreife weiterentwickelt werden.

6D-Druck mit robotergestützter Plattform

Zusammen mit den Professoren Rainer Börret und Harald Riegel wird im Projekt 6D-Druck eine robotergestützte additive Fertigungsplattform entwickelt. Das Besondere an dieser Plattform ist der Aufbau aus drei Modulen: Modul 1 beinhaltet eine flexible 3D-Druckeinheit, die auf einen Roboter mit sechs Freiheitsgraden integriert ist. Das bedeutet, dass der Druckkopf nicht nur in die drei Raumrichtungen (x, y, z) bewegt, sondern auch um die drei Achsen gedreht werden kann. Dies ermöglicht sowohl den flexiblen schichtweisen Aufbau anspruchsvoller auch gewölbter optischer Elemente wie Linsen aus bis zu zwei unterschiedlichen Materialien als auch das Bedrucken bereits existierender Bauteile. Modul 2 besteht aus einer Laser-Strukturierungseinheit, die die Oberfläche der 3D-gedruckten Schichten verändern und dadurch zum Beispiel deren Brechungsindex beeinflussen kann. Das dritte Modul kann unterschiedliche Messysteme zur Echtzeitkontrolle von Druck und Strukturierung aufnehmen und so beispielweise Daten zur Vermeidung fehlerhafter Druckprodukte liefern. Die Herausforderung ist, alle drei Einzelmodule in ein funktionierendes Gesamtsystem zu integrieren. Die Fertigungsplattform soll nachfolgend für unterschiedliche Fragestellungen in Kooperation mit renommierten Forschungseinrichtungen wie dem Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken, dem Institut für Technische Optik der Uni Stuttgart, der Forschergruppe Photonische Materialien der Universität Paderborn oder dem Institut für Lasertechnologie ILM aus Ulm eingesetzt werden.

Forschung seit 15 Jahren

Neue Fertigungsverfahren und Technologien stehen oft am Beginn der Entwicklung innovativer Produkte, die sich am Markt beispielsweise aufgrund zusätzlicher Funktionen oder eines deutlich geringeren Preises durchsetzen können. Am Zentrum für Optische Technologien (ZOT) der Hochschule Aalen wird seit mehr als 15 Jahren mit großem Erfolg zu neuen Fertigungs- und Messverfahren rund um das Thema Optik geforscht. In der Vergangenheit konnten so beispielweise Beiträge zur Entwicklung neuer energieeffizienter LED-Beleuchtungssysteme oder kostengünstiger Kunststoff-Schutzbrillen geleistet werden. Eine relativ junge Aktivität ist der dreidimensionale Druck (3D-Druck) von optischen Elementen.