Multi-Material-Druck Intuitiv zum funktional gradierten Materialübergang

Beim Knochen abgeschaut: Mithilfe von funktional gradierten Materialien ist es möglich, Bauteile anforderungsgerecht zu optimieren. Bisher war die Entwicklung und Konstruktion solcher Bauteile sehr aufwendig - mit der Software Gramma-CAD, entwickelt am Fraunhofer IGD, wird das deutlich leichter. Wir haben nachgefragt, wie das funktioniert.

Anbieter zum Thema

Ruderer Klebetechnik GmbH

MESYS AG

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Fraunhofer Institut für Graphischen Datenverarbeitung

Mehrere Materialien zu Multimaterialien kombinieren nimmt in der Industrie an Relevanz zu. Ein Beispiel sind Dämpfungselemente, die durch einen fließenden hart-weichen Materialverlauf weniger rissanfällig sind. Die Additive Fertigung bietet diese Freiheit, jene Materialien – sogenannte Gradientenwerkstoffe – zu verbinden, neue Formen zu gestalten und Funktionen darin zu integrieren. Die Software Gramma-CAD des Fraunhofer IGD (Anm. d. Red.: eigene Schreibweise GraMMaCAD für Graded Multi-Material CAD) ermöglicht es, die Materialverteilungen schnell und intuitiv an CAD-Modellen zu definieren. In Kombination mit den verstärkt auf den Markt drängenden Multimaterial-3D-Druckern können so komplexe Bauteilanforderungen komfortabel umgesetzt werden.

Bauteileigenschaften gezielt steuern

„Das Potenzial von Gradientenwerkstoffen bzw. functional-graded materials besteht darin, die geeigneten Materialien bzw. Materialeigenschaften genau dort in einem Bauteil einzusetzen, wo das geforderte Verhalten benötigt und am besten „darstellbar“ ist“, erklärt Prof. Dr.-Ing. André Stork vom Fraunhofer IGD. In der Natur sind etwa Knochen ein gemeinhin bekanntes Beispiel: Ein Knochen zeigt eine poröse Struktur, die dort stabil ist, wo es typische Belastungssituationen erfordern, und dort poröser, also weniger dicht, wo dies nicht nötig ist.