3DKI - Nachhaltige Additive Fertigung von Keramik: Integration von Künstlicher Intelligenz und Optimierung von Prozess- und Ressourceneffizienz

3DKeramik ist das erste Kompetenzzentrum zur Additiven Fertigung anorganisch-nichtmetallischer Werkstoffe in Rheinland-Pfalz. Die erste Förderphase zum Aufbau einer Infrastruktur und der Erarbeitung eines Know-hows zur Additiven Fertigung wurde zum Ende 2022 erfolgreich abgeschlossen.

Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens ist es, den Produktlebenszyklus in den innovativen Bereichen des 3D-Drucks von technischer Keramik sowie Contour Crafting mit automatischen Methoden der Materialdiagnostik zu begleiten. Durch den Einsatz von KI sollen Fertigungsprozesse effizienter, präziser und nachhaltiger gestaltet werden. Insbesondere wird die Ausschussrate durch eine optimierte Steuerung der Prozessparameter erheblich reduziert, was sowohl Material- als auch Energieeinsparungen ermöglicht. Dies trägt nicht nur zur wirtschaftlichen Effizienz der Fertigung bei, sondern leistet auch einen wesentlichen Beitrag zur Nachhaltigkeit, indem Ressourcen geschont und Abfälle minimiert werden. Ein weiteres zentrales Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Qualität additiv gefertigter Bauteile. Durch die Implementierung intelligenter Algorithmen, die in Echtzeit auf Prozessabweichungen reagieren und entsprechende Anpassungen vornehmen, können Defekte und Inhomogenitäten in den gedruckten Strukturen vermieden werden.

Darüber hinaus wird das Projekt bestehende Fertigungsprozesse durch Automatisierung weiterentwickeln. KI-basierte Systeme übernehmen dabei adaptiv Anpassungen, wodurch manuelle Eingriffe reduziert und die Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden. Dies steigert nicht nur die Wirtschaftlichkeit der additiven Fertigung, sondern macht die Technologie auch attraktiver für industrielle Anwendungen. Insgesamt leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der additiven Fertigung und unterstützt sowohl wissenschaftliche als auchindustrielle Akteure dabei, fortschrittliche, ressourcenschonende und qualitativ hochwertige Produktionsverfahren zu etablieren.