Plattform Additive Manufacturing
Gemeinsam für eine starke Schweizer Industrie mit Additiver Fertigung.
Das vielfältige Potenzial der additiven Fertigung (3D-Druck), ermöglicht grosse Designfreiheit, kosteneffiziente und zeitoptimierte Fertigung für kleine und mittlere Stückzahlen sowie die Möglichkeit zur Individualisierung in allen Branchen der fertigenden Industrie.
Unsere Experten von der ZHAW Plattform Additive Manufacturing stehen Ihnen zur Seite, um Ihre neuen Produkt-, Fertigungs- und Prozessideen im Bereich der Additiven Fertigung erfolgreich von der Idee bis zum Produkt umzusetzen.
Ständig neue Fertigungstechnologien
Additive Fertigungsverfahren, engl. Additive Manufacturing (AM), erschliessen neue Geschäftsfelder, ermöglichen hoch komplexe Produkte, lösen bisher ungelöste Fertigungsprobleme und verändern Wertschöpfungsketten.
Diese Schlüsseltechnologie eröffnet bei Unternehmen und ihren Kunden neue Denkweisen, Lösungsansätze und Anwendungen.
Entwicklung und Beratung
Die School of Engineering der ZHAW, eine der grössten technischen Fachhochschulen der Schweiz, bietet der Industrie eine AM-Plattform, welche dabei unterstützt sich schneller und besser zu informieren und sich hierdurch leichter die Nutzen der der AM-Verfahren zugänglich zu machen.
Unsere umfassende Infrastruktur, jahrelange Erfahrung im Bereich Additiver Fertigungsmethoden verschiedenster Ausprägungen sowie ein interdisziplinärer Ansatz zur Nutzung der verschiedenen Kompetenzen in den Bereichen Werkstoffentwicklung, Produkt- und Produktionsentwicklung, Drucker- und Steuerungstechnologie, sowie fortschrittliche Modellierungsmethoden ermöglichen unseren Partnern die engagierte Umsetzung ihrer innovativen Projektideen und Entwicklungsvorhaben.
Kompetenzfelder und Tätigkeitsbereiche
Produkt- und Produktionsentwicklung
- Produkt- und Produktionsentwicklung unter Optimierung der gesamten Fertigungskette von der Idee, über die additivgerechte Konstruktion (DfAM), die Produktionstechniken und -hilfsmittel bis zum einsatzfertigen Produkt
- Verfahren: Powder Bed Fusion (PBF-LB, SLM) unter Einsatz von eingeführten Metallen, Keramiken und Kunststoffen, Material Extrusion (MEX,FDM) sowie Vat Photopolymerisation (VPP, SLA)
- Entwicklung von Anlagen und Komponenten für die effiziente Produktion von Prototypen und einsatzbereiten Produkten
- Aus- und Weiterbildung im Bereich Additiver Fertigung von additiv-gerechter Konstruktion über die diversen Fertigungsverfahren bis zur Nachbearbeitung
Kontakt
- Dr. Stefan Czerner (stefan.czerner@zhaw.ch) und Hanspeter Sautter (hanspeter.sautter@zhaw.ch)
- www.zhaw.ch/ipp
Materialien und Prozesse
- Materialentwicklung und Qualifizierung, abgestimmt auf individuelle Werkstoff- und Prozessanforderungen
- Additive Manufacturing-Konzepte für technische Keramiken, Metalle, Polymere und Faserverbunde
- Prozessentwicklung für neue Materialien, z.B. Hochleistungslegierungen, Gläser, nachhaltige Polymere
- Transfer zwischen Additiven Technologien und Serienfertigung im Spritzgussverfahren
- Werkstoff- und Bauteilprüfung
Kontakt
- Prof. Dr. Dirk Penner (dirk.penner@zhaw.ch) und Prof. Dr. Rene Radis (rene.radis@zhaw.ch)
- www.zhaw.ch/impe
Mechatronische Systeme
- Entwickeln von mehrachsiger Geräte- und Prozesstechnik um auch bei Material Extrusion (MEX/FDM) die grösstmögliche Gestaltungsfreiheit zu erreichen
- Entwicklung von neuen Slicing-Strategien für Material Extrusion (MEX/FDM) zur Reduktion von Stützmaterial
- Nonplanares Drucken und nonplanares Slicen für MEX/FDM ermöglicht eine Verbesserung der Oberflächenqualität
Kontakt
- Michael Wüthrich (michael.wuethrich@zhaw.ch)
- www.zhaw.ch/ims
Thermo-Mechanische Prozesssimulation
Institut für Mechanische Systeme (IMES)
- Thermo-mechanische Prozesssimulationsmethoden (TMPS) für PBF-LB/M (Hot Spots, Verzüge, Eigenspannungen, Verzugskompensation) zur Verbesserung der Formgenauigkeit und Verlässlichkeit des additiven Fertigungsprozesses
- Entwicklung von Kalibrationsmethoden für TMPS für genauere Vorhersagen Simulationsgestützte Optimierung für eine physikalische sinnvolle und robuste Anpassung der Stützstrukturen
- Entwicklung bionischer Leichtbauteile mittels Topologieoptimierung, um das volle Leichtbaupotenzial und die Möglichkeit der komplexen Formgebung durch die additive Fertigung auszuschöpfen
- Thermo-physikalische & -mechanische Materialcharakterisierung und –modellierung (Wärmeleitung, Dilatometrie) als Grundlage für Simulationen
- Entwicklung von Auslegungs- und Bewertungsmethoden additiv gefertigter Bauteile, um Fertigungsfehler in der Auslegung angemessen zu berücksichtigen
Kontakt
- Prof. Dr. Thomas Mayer (thomas.mayer@zhaw.ch)
- www.zhaw.ch/imes
Prozesskontrolle und Optimierung
Centre for Artificial Intelligence
- Gezielte Auswahl von Prozessparametern unter Berücksichtigung von Qualitätsanforderungen durch sichere probabilistische modellbasierte Ansätze
- Closed-loop control von AM Prozessen mittels verfügbarer Mess- und Sensordaten
- Learning-based models zur Prozessoptimierung
Kontakt
- Dr. Alisa Rupenyan (alisa.rupenyan@zhaw.ch)
- www.zhaw.ch/cai
Weiterbildung
Die ZHAW bietet seit über 10 Jahren Weiterbildungskurse und als erste Hochschule in der Schweiz ein Certificate of Advanced Studies (CAS) zum Thema Additive Fertigung (3D-Druck) an. Detailinformationen und Anmeldung:
Videos zur Additiven Fertigung
Veranstaltungen im Bereich der Additiven Fertigung
- AM Expo | 12. bis 13. September 2023, Fachmesse und Symposium, Messe Luzern
- Seit 2014 veranstaltet das ZHAW-Symposien und Konferenzen zum Thema 3D-Druck und Additive Fertigung.
- Impression 3D idea, 26.06.2014
- aF&E in der additiven Fertigung, 3.9.2019
- aF&E in der additiven Fertigung, 7.9.2021
- aF&E in der additiven Fertigung, 12.9.2024
Veröffentlichungen im Bereich der Additiven Fertigung
-
Gorbar, Michal; Mauchle, Stéphane; Aebi, Patric; Bitterli, Beat; Penner, Dirk,
2022.
In:
Ceramics in Europe, Kraków, Poland, 10-14 July 2022.
-
2022.
Additive manufacturing of porous ceramics for separation applications.
In:
15th International Ceramic Congress (CIMTEC 2022), Perugia, Italy, 20-24 June 2022.
-
Wick, René; Penner, Dirk,
2022.
Fast prototyping in ceramic injection molding with 3D printed sacrificial molds [Paper].
In:
1st Materials Science Colloquium, Lech am Arlberg, 19-22 April 2022.
-
Zumofen, Livia; Kopanska, Katarzyna S.; Bono, Epifania; Kirchheim, Andreas; De Haller, Emmanuel B.; Graf-Hausner, Ursula,
2022.
Frontiers in Mechanical Engineering.
7(830126).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3389/fmech.2021.830126
-
Ferchow, Julian; Bühler, Marvin; Schüssel, Marcel; Zumofen, Livia; Klahn, Christoph; Hoffmann, Urs; Kirchheim, Andreas; Meboldt, Mirco,
2022.
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.
119(11), S. 7947-7967.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/s00170-022-08773-5
3D-Drucker der ZHAW - Additive Manufacturing Plattform
Forschungsprojekte
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