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Schicht für Schicht zum neuen Labor

Der Rektor der Universität Kazan, Prof. Dr. Albert Gilmutdinov, trägt sich in Anwesenheit von Prof. Dr. Michael Schmidt (links), Inhaber des Lehrstuhls für Photonische Technologien der FAU, und FAU-Präsident Prof. Dr. Karl-Dieter Grüske (rechts) ins goldene Buch ein. Schmidt hat einen sogenannten Mega Grant der russischen Regierung erhalten.

Der Rektor der Universität Kazan, Prof. Dr. Albert Gilmutdinov, trägt sich in Anwesenheit von Prof. Dr. Michael Schmidt (links), Inhaber des Lehrstuhls für Photonische Technologien der FAU, und FAU-Präsident Prof. Dr. Karl-Dieter Grüske (rechts) ins goldene Buch ein. Schmidt hat einen Mega Grant der russischen Regierung erhalten. (Bild: FAU)

FAU-Forscher erhält „Mega Grant“ über rund 2 Millionen Euro vom russischen Wissenschaftsministerium

Der Lehrstuhl für Photonische Technologien der FAU baut zusammen mit der staatlichen Universität Kazan in Russland ein Labor zur Additiven Fertigung auf. Ermöglicht hat das Projekt ein sogenannter „Mega Grant“ über rund 2 Millionen Euro vom russischen Wissenschaftsministerium. Ziel des neuen Labors wird es sein, unterschiedliche Werkstoffe für die additive Fertigung nutzbar zu machen und gleichzeitig die gewünschten Eigenschaften der Bauteile zu erzielen.

Großer Erfolg für die FAU: Einen von 42 sogenannten Mega Grants, die die russische Regierung an internationale Spitzenforscher vergibt, erhält Prof. Dr. Michael Schmidt, Inhaber des Lehrstuhls für Photonische Technologien der FAU. Mit der Fördersumme von rund 2 Millionen Euro wird Schmidt in den nächsten drei Jahren zusammen mit dem Rektor der staatlichen Universität Kazan, Prof. Albert Gilmutdinov, ein Labor zu additiven Fertigung in Russland aufbauen. Ziel des Grants ist, eine Arbeitsgruppe zu etablieren, die über die Laufzeit des Grants hinaus erfolgreich forscht. Die derzeitigen Spannungen zwischen Russland und dem Westen sieht Schmidt bei der Kooperation gelassen entgegen: „Die Wissenschaft sollte sich nicht politischen Schwankungen unterwerfen, die Forscher weiter zusammenarbeiten. Denn die Wissenschaft bringt Menschen näher zusammen und schafft Verständnis zwischen ihnen.“

Schichtweise

Die additive Fertigung funktioniert nach dem Prinzip eines 3D-Druckers, ist aber auf die industrielle Fertigung ausgelegt: Mit ihr können computergesteuert Bauteile Schicht für Schicht aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. In dem neuen Labor werden sich Schmidt und sein russischer Partner auf die additive Fertigung mit Metallen konzentrieren. Dafür gibt es grundsätzlich zwei unterschiedliche laserbasierte Verfahren. Beim Laserstrahlschmelzen werden auf eine Form dünne Schichten Metallpulver aufgetragen. Ein Laser verschmilzt das Pulver an den gewünschten Stellen, so dass Schicht für Schicht eine dreidimensionale Struktur entsteht. Beim zweiten Verfahren, dem Laser-Pulver-Auftragschweißen wird das Metallpulver durch einen Laserstrahl hindurch auf eine Oberfläche geblasen. Durch den Laserstrahl wird das Pulver flüssig und verbindet sich mit der Oberfläche.

Ziel der Forschergruppe ist es, diese beiden Verfahren weiter zu erforschen und weitere Materialien für die additive Fertigung nutzbar zu machen. Denn nicht alle Werkstoffe, die in der Industrie in konventionellen Verfahren eingesetzt werden, sind bereits mit dem Verfahren kompatibel. Vor allem Leichtbaustoffe wie beispielsweise Aluminiumlegierungen können mit dem Verfahren bisher nur teilweise verarbeitet werden. Zudem wollen die Forscher die Eigenschaften der Bauteile, die durch die additive Fertigung entstehen, optimieren.

So arbeiten sie beispielsweise daran, mehrere Werkstoffe mit diesen Verfahren zu einem Bauteil zu verarbeiten. Auf diese Weise könnten an jeder Stelle im Bauteil dessen Eigenschaften durch die Materialwahl optimal ausgelegt werden. „Hierzu ist es aber nötig, an den Pulverauftragsmechanismen für solche Multimaterialansätze sowie am Bauprozess selbst zu forschen, um die Gefügeeigenschaften an den Grenzen zwischen den verschiedenen Werkstoffen ebenfalls zu beherrschen“, erklärt Schmidt. Andere neue Werkstoffe wie hochfeste Stähle für den Bereich Automobile lassen sich ohne spezielle Temperaturführung nicht verarbeiten, so dass auch an dieser Stelle Forschungsbedarf besteht.

Über die Forschung hinaus

Die Kooperationspartner wollen aber nicht nur – wie im Vertrag festgehalten – wissenschaftlich zusammenarbeiten. Die Universität Kazan möchte einen englischsprachigen Masterstudiengang Lasertechnik einzuführen und sucht hier die enge Verbindung nicht nur zum Lehrstuhl für Photonische Technologien (LPT) sondern auch zum bayerischen Elitestudiengang Master in Advanced Optical Technologies (MAOT) sowie zur gesamten School in Advanced Optical Technologies (SAOT) der FAU.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Michael Schmidt
Tel.: 09131/85-23456
michael.schmidt@lpt.uni-erlangen.de

 

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