Vortragsreihe LDPF #84-2025-02 mit Schwerpunkt Additive Fertigung (3D-Druck)

Hauptcampus Trier Schneidershof, Gebäude H, Raum H2 (Hörsaal 2)

Agenda Vortragsreihe LDPF#84:

Eröffnung und Einführung
13:00 Uhr Vorstellung LDPF und Aktivitäten im Kompetenzzentrum für Additive Fertigung
Michael Hoffmann, 
Labor für Digitale Produktentwicklung und Fertigung
Fachbereich Technik, Fachrichtung Maschinenbau

Seit dem Sommersemester 2019 wird für die Studierenden im Fachbereich Technik das Modul Additive Fertigung als Vorlesung mit begleitetem Labor und einem individuellen Laborprojekt angeboten. Dieses Modul beschäftigt sich mit den Zukunftsperspektiven der Additiven Fertigung, einer vergleichsweise neuen Fertigungstechnologie. Im Rahmen der Vorlesung werden die etablierten additiven Fertigungsverfahren nach unterschiedlichen physikalischen, chemischen Wirkprinzipien, der verwendeten Materialien und Einsatzgebiete besprochen. Weitere Themen der Veranstaltung sind Schnittstellen, Prozessablauf, Aspekte der designorientierten oder kraftflussoptimierten Bauteilgestaltung, Konstruktionsrichtlinien, Kosten, Wirtschaftlichkeit, Rechtliche Aspekte (Haftung, Urheberrechte, Daten-/Kopierschutz) und Zertifizierung z.B. in der Medizintechnik. Im zweiten Teil werden nach einer Laboreinführung praxisnahe Fallstudien aus der Forschung oder konkrete Aufgabenstellungen aus der Praxis im Benchmark untersucht und bewertet. Im Folgenden stellen die Studierenden in Kurzvorträge die Inhalte und Ergebnisse aus ihren individuellen Projektarbeiten vor. Das Vortragsprogramm wird ggf. ergänzt durch Gastvorträge von beteiligten Kooperationspartnern oder Projekt-Präsentationen im Kontext: 

Kurzvorträge mit Vorstellung der Exponate aus den Laborprojekten Additive Fertigung im vergangenen Wintersemester:

13:15 Uhr Konzeptentwicklung und Prototypenfertigung eines beutellosen Filtersystems für ein Sandstrahlgerät zur Nachbehandlung von SLS-Bauteilen 
Für die Nacharbeit von additiv gefertigten Bauteilen im Verfahren Selektives Laser Sintern (SLS)  müssen die Bauteile in einer Sandstrahlkabine entpulvert/gereinigt werden. In diesem Projekt  wurde ein Konzept für eine beutellose Abluftreinigung und den Staubfang für die Strahlkabine entwickelt sowie ein Funktionsprototyp additiv gefertigt und getestet.
Moritz Nikola, Luca Rus, Projektgruppe WS24MH73

13:35 Uhr Entwicklung und Additive Fertigung einer Cowling-Modifikation für die Umrüstung eines Motorseglers auf einen Hybridantrieb mit Klapppropeller
Im Projekt E-Flight beschäftigt sich ein ambitioniertes Team um den Weltrekordpiloten Klaus Ohlmann und Karl Pickan als Experte aus der Elektromotoren-Entwicklung und selbst erfahrender Segelflieger mit der Faszination eines klimaschonenden Reiseflugs. In dieser Kooperation entstehen zahlreiche anspruchsvolle Themen für studentische Projektarbeiten im Fachgebiet "Digitale Produktentwicklung und Fertigung" in einem hochmotivierten interdisziplinären Expertenteam sowie spannende Einblicke in die Faszination und gleichzeitig die Herausforderungen einer nachhaltigen Entwicklung in der Fliegerei.
In diesem Teilprojekt entstand eine Detail-Modifikation einer Cowling für die Aufnahme eines neuen Klapppropellers mittels eines additiv gefertigten Formeinsatzes. 
Nikolas Ahlers, Simon Becker, David Recht, Projektgruppe WS24MH78

13:55 Uhr Print on Demand in der langfristigen Ersatzteil-Logistik - Ein Geschäftsmodell ?
Das Vorhalten von (Ersatz-)Teilen stellt Unternehmen vor große Herausforderungen. Mit dem Einsatz der Additiven Fertigung (Print on Demand) in der langfristigen Versorgung des Ersatzteilmarktes entsteht unter gewissen Voraussetzungen ein durchaus interessantes Geschäftsmodell, u.a. auch im stark wachsenden Oldtimer-Ersatzteilmarkt oder einer nachhaltigen Ersatzteillogistik. In diesem Projekt wurde  ein konkretes Anwendungsbeispiel von der 3D-Rekonstruktion vom 3D-Scan, über das Reverse Engineering bis zur Additiven Fertigung und Nachbearbeitung eines Funktionsprototyps untersucht und u.a. wirtschaftlich sowie unter rechtlichen Aspekten betrachtet.
Alexander Lenarz, Georg Odisho, Projektgruppe WS24MH72

14:15 Uhr Ein individueller Einsatz für ein Virtual Reality Head Mounted Display (VR-Brille)
In dieser Präsentation wird als Ergebnis einer studentischen Projektarbeit ein vollständiger Workflow vom 3D-Scan des Probanden über die 3D-Entwicklung bis zur Additiven Fertigung eines passgenauen, individuellen Formeinsatzes für eine VR-Brille (Head Mounted Display)  vorgestellt.
David Kolf, Mario Mohr, Projektgruppe WS23MH77

14:35 Uhr Pause

15:00 Uhr Prototypenfertigung des Fahrradrahmens für das NatureFibreBike 
NatureFibreBike ist ein Langzeit-Projekt als Lernplattform für einen anschaulichen Industrie 5.0 Demonstrator. Ziel dieses Vorhabens und dem Lehr-Demonstrator, gefördert durch die Nikolaus Koch Stiftung Trier ist die ganzheitliche Betrachtung eines individualisierten, effizienz- und ressourcengetriebenen, durchgängigen und hochautomatisierten Produktentwicklungs-, Fertigungs- und Produktionsprozess in dem dynamisch wachsenden Markt der Mikromobilität. Der Fahrradrahmen besteht aus Rohrrahmen-Komponenten aus nachhaltigem Naturfaserverbund sowie additiv gefertigten Muffen. In dieser Präsentation wird ein Konzept und die Prototypenfertigung des Fahrradrahmens sowie die besonderen Herausforderungen der Additiven Fertigung im SLM-Verfahren (Selektive Laser Melting) von metallischen Bauteilen am Beispiel der Rahmenmuffen vorgestellt. 
Tim Isselstein, Jonas Grün, Projektgruppe WS24MH71

15:20 Uhr Projekt HAMLET: Additive Fertigung in der Medizin - Trainingsmodelle in der  Neurochirurgie/Kraniotomie
In einer Kooperation mit dem Medizincampus Trier, dem Krankenhaus der Barmherzigen Brüder (Prof. Dr. med. M. Bettag, Dr. med. M. Mehlitz - Abteilung für Neurochirurgie) und im Kontext der Initiative Gesundheitscampus Region Trier beschäftigt sich das Projekt HAMLET mit der Entwicklung und Evaluation von modularen Trainingsmodellen mittels 3D-Druck-Verfahren zum Erlernen manueller Techniken am Schädel in der Neurochirurgie (Kraniotomie). Mit diesem Trainingsmodell, das in hinsichtlich "force feedback", Materialverhalten beim Fräsen, Stanzen, Überführung klinischer CT-Datensätze und austauschbarer Komponenten (Modularität)  stetig weiter optimiert wird, sollen sowohl erfahrene Chirurgen aber auch Studierende aus der Medizin komplexe chirurgische Eingriffe in der Kraniotomie trainieren. 
Das Team HAMLET erhielt im Jahr 2024 vier Auszeichnungen. In zwei Vorträgen werden das Gesamtprojekt sowie Optimierungen und Erweiterungen des Trainingsmodells aus dem vergangenen Wintersemester vorgestellt:

Einführung: 
Hintergrundinformationen zum Projekt HAMLET und der Kooperation
Dr. med. Marcus Mehlitz, Stellvertretender Leiter Hirntumorzentrum, Leitender Oberarzt
Abteilung Neurochirurgie und Kinderneurochirurgie
Krankenhaus der Barmherzigen Brüder Trier

Entwicklungen und Optimierungen von additiv gefertigten Moduleinsätzen
Entwicklung und additive Fertigung von austauschbaren Orbitamodul-Einsätzen für das HAMLET-Trainingsmodells mit verschiedenen Varianten des Clinoidfortsatzes zum Training von chirurgischen Eingriffen bei Tumorerkrankungen sowie 
Entwicklung und Fertigung von Optimierungen zur mechanischen Fixierung der austauschbaren Schädel-Module (Kalotte) für das Training von Schädelöffnungen (Fräse, Kraniotomie, Stanzen)
Rica Wirtz, Ann-Louise Thier, Projektgruppe WS24MH75

Entwicklungen und Optimierungen des Trainingsmodells zum subkortikalen Mapping
Beim Training von chirurgischen Eingriffen am Hirntumor in der Nähe der motorischen Bahnen soll das Trainingsmodell durch ein Subkortikales Mappings erweitert werden. Dies ist ein Verfahren, bei dem die motorischen Bahnen im Schädel aufgrund ihrer elektrischen Eigenschaften durch Stimulationselektroden erkannt werden können, um das Risikogebiet um die motorischen Bahnen zu identifizieren. Mit diesem erweiterten Trainingsmodell sollen Operations-Schritte in Hoch-Risiko-Operationen mit geringerem Stresslevel und ohne Risiko erlernt werden können.
Christian Ott, Nico Marzok, Projektgruppe WS24MH74

16:15 Uhr Evaluation von Komplikationen an additiv gefertigten 3D-Rekonstruktionen für Aortenklappen-Implantationen 

Einführung: TAVI (Transkatheter Aortenklappen-Implantation)
Hintergrundinformationen zur Aortenklappenstenose und Behandlung, insbesondere dem kathetergestützten Aortenklappenersatz
Dr. med. Jürgen Leick, Oberarzt Innere Medizin III, Geschäftsführender Oberarzt Kardiologie Herzzentrum Trier und Schwerpunktleiter Interventionelle Kardiologie
Krankenhaus der Barmherzigen Brüder Trier

Materialstudien und Prozessentwicklung zur Datenaufbereitung und Additiven Fertigung von Evaluations-Modellen in der Kardiologie
Mit additiv gefertigten 3D-Rekonstruktionen kritischer Fälle und Evaluation von Vorhersageparametern sollen möglichen Komplikation im Vorfeld von transthorakaler Aortenklappenimplantationen (TAVI) vermieden/ausgeschlossen werden. In einem Proof of Concept sollen dafür ausgehend von CT- oder Ultraschalldaten individuelle 3D-Rekonstruktionen mit Kalkeinlagerungen abgeleitet und in einem Multimaterial 3D-Druck gefertigt werden. Fachliche Unterstützung kommt hier von Dr. med. Jürgen Leick, geschäftsführender Oberarzt der Kardiologie im Herzzentrum Trier und Schwerpunktleiter Interventionelle Kardiologie im Krankenhaus der Barmherzigen Brüder Trier.
Finn Damitz, André Ganser, Projektgruppe WS24MH76

17:00 Uhr Ausklang, Netzwerken