SustainAM – Sustainable Additive Manufacturing
Hauptziel von SustainAM ist die Nutzung lokal verfügbarer, erneuerbarer und biokompatibler Ressourcen (idealerweise Reststoffe) für additive Fertigungstechnologien in Verbindung mit postgradualer Ausbildung, um gleichzeitig die Kreislaufwirtschaft und das Wirtschaftswachstum in Kenia zu fördern. Unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen wurden die am besten geeigneten AM-Verfahren ausgewählt: FFF (Fused Filament Fabrication), Pastenextrusion (MEX-CRB) und Binder Jetting werden angesprochen.
Die Verwendung von biogenen Reststoffen in der Additiven Fertigung wurde bisher nur wenig thematisiert. Das Hauptaugenmerk lag nun auf der Auswahl und Anpassung des (biobasierten) Materials, der Prozesskontrolle und der Bewertung der Produkteigenschaften der hergestellten Teile. Das Projekt hat junge Wissenschaftler und etablierte Forscher zusammengebracht, um einen aktiven Austausch zu fördern und die Wirkung der wissenschaftlichen Ergebnisse zu vervielfachen.
Forschungsschwerpunkte
- Voruntersuchung und Erprobung biobasierter Reststoffe in den genannten AM-Verfahren
- Organisation und Ausrichtung von jährlichen Summer Schools in Kenia und Freiberg
- Aufbau und Etablierung eines Lehrlabors für Additive Fertigung an der JKUAT in Kenia
- Gemeinsame Betreuung studentischer Arbeiten
Projektlaufzeit
01/2021 – 06/2025
Projektpartner
Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology, Juja, Kenia
Förderhinweis
Das Projekt wird . gefördert vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt und dem Deutschen Akademischen Austauschdienst
Hauptansprechpartner:
Dipl.-Ing. Leif Bretschneider
+49 3731 39 3735
leif [dot] bretschneider [at] imkf [dot] tu-freiberg [dot] de
Forscherteam:
Dipl.-Ing. Leif Bretschneider
Prof. Dr.-Ing. Henning Zeidler
Arbeitspakete
AP 1 - Auswahl geeigneter Pflanzen/Reststoffe für die Verarbeitung zu biobasierten AM-Materialien
In Abstimmung mit dem kenianischen Projektpartner wurden Pflanzen und Reststoffe anhand festgelegter Kriterien ausgewählt. Diese umfassen unter anderem die Verfügbarkeit, Toxizität und Lebensmittelkonkurrenz.
AP 2 – Untersuchung und Aufbereitung von Pflanzen-/Reststoffen für AM und biologische Abbaubarkeit
Ausgewählte Materialien wurden getrocknet, zerkleinert und anschließend gesiebt, um die erforderlichen geringen Partikelgrößen (< 250 µm) für die additive Fertigung zu erhalten. Gedruckte Teile wurden im Projektverlauf auf ihre biologische Abbaubarkeit hin untersucht.
AP 3 – Experimentelle Untersuchung der Eignung und Eigenschaften ausgewählter Materialien in der AM
In Verarbeitungsversuchen wurden die ausgewählten Reststoffe in den einzelnen AM-Technologien erprobt. Nach erfolgreicher Erprobung wurden unter anderem die mechanischen Eigenschaften bestimmt.
AP 4 – Untersuchung und Umsetzung des Technologietransfers
Anhand von Prototypen, die in den verschiedenen AM-Verfahren hergestellt wurden, werden die Potentiale der Materialien und Technologien aufgezeigt und potentiellen Nutzern in Kenia demonstriert.
AP 5 – Verbreitung der Projektergebnisse und Entwicklung von AM-Curricula
Forschungsergebnisse wurden im Rahmen von Publikationen und Konferenzbeiträgen (u.a. rapid.tech 3D) verbreitet. Zudem hat das Projektteam gemeinschaftlich das Curriculum für einen Kurs zur additiven Fertigung an der JKUAT in Kenia erarbeitet.
