EMUK

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Simone  Herzog © Urheberrecht: IWM

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Simone Herzog

Gruppenleiterin Prozesstechnolgie

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In diesem Vorhaben arbeiten ArchitektInnen mit WerkstoffingenieurInnen des Maschinenbaus zusammen, um prozesstypische Limitierungen des extrusionsbasierten, additiven Herstellungsverfahrens LDM (Liquid Deposition Modeling) zu überwinden und durch den ressourcenschonenden Materialeinsatz einen gänzlich neuen Fertigungsprozess zu etablieren.

Feucht-extrudierte Massen sind aufgrund ihrer anhaltenden Plastizität nicht in jeder Geometrie durch LDM druckbar. U.a. Lochungen und Materialüberhänge stellen große Schwierigkeiten dar. Oft ist ein hoher Anteil an Stützstruktur – welche nachträglich aufwändig entfernt werden muss – notwendig, um digital entwickelte Bauteile zu produzieren. Dabei ermöglicht das digitale Fertigungsverfahren LDM von plastischen Tonmassen in Industrie und Baugewerbe einen neuen Blick auf etablierte und materialbezogene Gestalt- und Formgebung. Präzise Fertigungsverfahren durch digitale Modelle sind vergleichsweise schnell, kostengünstig und nachhaltig. Bei der Umsetzung in die stoffliche Welt, spielen jedoch materialspezifische Eigenschaften und Bedienereinfluss eine entscheidende Rolle. Das gedruckte Bauteil entspricht nicht dem digitalen CAD-Modell!

Um das klassische Verformungsverhalten im LDM-Prozess kontrollieren zu können, soll die Ton-Matrix um ferromagnetische Partikel ergänzt werden, die über ein Magnetfeld angezogen werden können. Ziel ist die Entwicklung eines keramischen Verbundwerkstoffs, der im LDM durch Anlagenmodifikation und Einflussnahme elektromagnetischer Kräfte verdichtet, stabilisiert und umgeformt werden kann. Das elektromagnetische Umformen von Keramik (=EMUK) erlaubt erstmals die modellgerechte und stützstrukturlose Gestaltung von Überhängen und Lochungen. Die Erweiterung der prozessierbaren Werkstoffe auf die typische Konstruktionskeramik Al2O3 verspricht darüber hinaus vielfältige industrielle Anwendungsmöglichkeiten. Hier kann durch elektromagnetische Verformung unmittelbar nach Extrusion eines Strangs eine verbesserte Anbindung der Stränge untereinander und höhere Biegefestigkeit erreicht werden. Sollten sich die Hypothesen dieses Vorhabens bestätigen, würden sie vielversprechende Grundlage für weitere interdisziplinäre Forschung bilden.

Partner

  • Lehrstuhl für künstlerische Gestaltung (K:G), RWTH Aachen University

 

Förderung

Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) und dem Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes
Nordrhein-Westfalen (MKW) im Rahmen der Exzellenzstrategie von Bund und
Ländern“

Fördernummer: G:(DE-82)EXS-SF-OPSF647