FilaLab

Mit dem Siegeszug der 3D-Drucker in den letzten Jahren stehen heutzutage eine ganze Reihe von druckbaren Materialien zur Verfügung, welche auf unterschiedlichen Technologien aufbauen. Am weitesten verbreitet ist dabei das "Fused Deposition Modeling" (FDM), bei dem ein Plastikdraht (Filament) erhitzt und die aufgeschmolzene Masse durch eine definierte Düse gepresst wird. So kann Bahn für Bahn und Schicht für Schicht ein 3D-Modell aufgebaut werden. Dieses Verfahren hat sich vor allem durch den stark wachsenden Hobby-Markt mit Bausätzen und sehr günstigen Geräten ein breites Anwendungsfeld erschlossen.

So entstanden eigenständige studentische Arbeitsgruppen zum Thema 3D-Druck, die an ganz konkreten Herausforderungen arbeiteten. Ein oftmals wiederkehrendes Thema betraf dabei das eigentliche Druckmaterial. Studierende der unterschiedlichen Fachrichtungen stellten dabei jeweils ganz eigene Anforderungen an die Materialien und konnten ihr Fachwissen einbringen. Hier spiegelte sich in exzellenter Weise die Tatsache wieder, dass die Studierenden nicht einfach Hobbyisten sind, sondern durch ihre Fachgebiete bereits Experten in der jeweiligen Thematik. Tiefgehendes Fachwissen auf den Gebieten der Thermodynamik, Mechanik, Materialwissenschaften, Polymerchemie, Biomaterialien, Sensorik, Regelungstechnik, Elektrotechnik und Mikrocontroller-Programmierung erlaubten Diskussionen auf sehr hohem technischen Niveau.

Ziel des Projektes "FilaLab" ist es daher, eine Möglichkeit für Studierende zu schaffen, eigenes Filament mit gezielten Materialeigenschaften zu entwickeln und herzustellen. Somit kann das Thema additive Fertigungsverfahren maßgeschneidert auf die jeweilige Fachrichtung der Studierenden übertragen werden. Zum Beispiel können Biomedizintechniker und Biotechnologen an druckbaren bioabbaubaren Biopolymeren arbeiten. Maschinenbauer oder Elektrotechniker können Materialeigenschaften, wie Festigkeit- oder die elektrische Leitfähigkeit, verändern und Chemieingenieure können den Einsatz von verschiedenen chemischen Additiven testen. Die Herstellung von eigenem Filament eröffnet daher den Studierenden ein breites Betätigungsfeld in einem sehr aktuellen Arbeitsgebiet.

Das Labor "Filalab" stellt die benötigte Infrastruktur, um das Rohmaterial zunächst aufzuschmelzen, zu vermengen, zu verdichten und anschließend als Filament zu extrudieren. Weiterhin muss das Filament abgekühlt, ggf. vermessen und auf Rollen für die Verwendung in 3D-Druckern aufgerollt werden.

Darüber hinaus bietet das Projekt "FilaLab" zusätzliche Anknüpfungspunkte aus den Bereichen Konstruktion, Mechanik und Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, wenn es darum geht Extrudersysteme gezielt für neue Materialien anzupassen.

Fortschrittsbericht 

Betreuender Professor

Prof. Dr. rer. nat. Torsten Wagner
Heinrich-Mußmann-Straße 1
52428 Jülich
Raum 01B(2^5-1)
torsten.wagner(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 53766
F: +49.241.6009 53235

Studentische Projektleiter

Reinhard Steinhilber

Saman Roozitalab

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