KMU-innovativ Entwicklung der Maschine und des Verfahrens zum additiven Fertigen und Fügen komplexer Glasformteile (Laserglas)

Motivation
Glas ist ein vielseitiger Werkstoff, der nicht nur für Fensterglas, sondern auch in der Architektur und im chemischen Anlagenbau verwendet wird. Die Herstellung komplexer Glasformen erfolgt derzeit fast ausschließlich von Hand, was sehr zeitintensiv ist und eine hohe Qualifikation der Glasbläser erfordert. Zwar gibt es erste Ansätze zur additiven Fertigung von Glas, diese sind jedoch auf sehr kleine Objekte und einfache Geometrien begrenzt, bzw. auf Objekte, die nur mit einer Bahn fertigbar sind. Produktionsanlagen zur additiven Fertigung komplexer Glasformteile existieren noch nicht.

Ziele und Vorgehen
Ziel des KMU-innovativ Projekts Laserglas ist die Entwicklung einer Maschine für den 3D-Druck und das Fügen von Glas sowie der zugehörigen Druck- und Fügeverfahren. Der Glasdrucker soll mittels eines CO2-Laserstrahls Glasstäbe aufschmelzen und die Schmelze gezielt zu den gewünschten Objekten bzw. an den Fügenähten zwischen Glaselementen ablegen. Dazu wird ein optischer Aufbau zur Fokussierung des Laserstrahls auf die Druck- und Fügezone konzipiert. Weiterhin wird die akkurate Schmelzablage in drei Dimensionen sowie die thermische Abschirmung des Druckbetts realisiert. In Druck- und Fügeversuchen mit dem Prototypen werden die optimalen Druckparameter ermittelt.

Innovationen und Perspektiven
Die neu entwickelte Maschine ermöglicht die wirtschaftliche und materialeffiziente Herstellung additiv gefertigter und gefügter Glasobjekte. Durch die größere Gestaltungsfreiheit in der Glasverarbeitung können geometrisch komplexe Bauteile sowohl aus transparentem als auch aus unterschiedlich gefärbtem Glas gefertigt werden, welche mit den derzeitigen Verfahren nicht umsetzbar sind. So eröffnen sich neue Möglichkeiten, etwa für innovative Fassadenelemente oder neuartige Glasrohrverbindungen im Chemieanlagenbau. Das Projekt bietet die Chance, die Entwicklung von Glasdrucktechnologien voranzutreiben und die Position deutscher Unternehmen im Bereich der Glasverarbeitung langfristig zu stärken.

• LASERVORM GmbH
• Technische Universität Ilmenau