2016-09-15

Konzeption eines mit 3D-Druck gefertigten Chemieapparats

Masterarbeit Andreas Peiter

Abstract

Der 3D-Druck findet schon heute in der Automobilindustrie als auch in der Raumfahrt Anwendung. In dieser Arbeit wird diskutiert, inwieweit chemische Apparate mit geeigneten 3D-Druck-Verfahren hergestellt werden können.

Es werden zunächst Grundlagen für die 3D-Druck-Verfahren und danach die Grundlagen verschiedener chemischer Grundoperationen mit Beispielen aufgezeigt. Auf diesen Beispielen aufbauend werden die Möglichkeiten des 3D-Drucks für den Bau chemischer Apparate beleuchtet. Hierbei wird schwerpunktmäßig die neue Dimensionsfreiheit sowie auf die Kombination von Werkstoffen betrachtet. Am Ende stehen die Entwicklungsideen und Modelle mit den dazugehörigen Verfahren. Ergänzend wird es eine Kostenabschätzung geben.

Die Auswertung deutet an, dass massgeschneiderte, chemischen Apparate kostengünstig auch in kleiner Fertigungszahl mit verschiedenen 3D-Druck-Verfahren herzustellen. Durch die Herstellung der Apparate mit verschiedenen 3D-Druck-Verfahren ermöglichen sich nicht nur neue Apparatedesigns, sondern auch alternative Scale-up-Konzepte. Eine Vision könnte in der Fertigung von Mikro- oder Millireaktoren liegen, die in modulartigen Prozessketten eingesetzt werden.