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Vom Metallbaukasten zum 3D-Drucker: Sebastian Gersch forscht und lehrt für die Fertigung von morgen

  • Zwei Männer auf einer Messe: Einer erklärt mit Gesten und zeigt auf ein technisches Bauteil, während der andere aufmerksam zuhört. Im Hintergrund ist eine Präsentation mit Schema einer Kühlmittelpumpe zu sehen. © hochschule anhalt
    Sebastian Gersch stellt sein Promotionsprojekt zum metallischen 3D-Druck dem Publikum der Hannover Messe vor.

Ein Metallbauteil aus dem 3D-Druck entsteht Schicht für Schicht. Doch was am Ende stabil, steif oder belastbar ist, entscheidet sich oft viel früher: im Schmelzbad, in der Erstarrung und in der Art, wie die einzelnen Bahnen nebeneinandergelegt werden. An diesem Punkt setzt die Forschung von Sebastian Gersch an der Hochschule Anhalt an.

In seiner Promotion untersucht Sebastian Gersch, wie sich Prozessführung, Mikrostruktur, kristallographische Textur und innere Spannungen beim metallischen 3D-Druck gegenseitig beeinflussen. Sein Ziel ist es, diese Zusammenhänge zu beschreiben und gezielt für bessere Bauteile nutzbar zu machen.

Messen, was im Inneren entsteht

Ein konkreter Anwendungsfall ist das Projekt 3DAlu. Dort werden an der Hochschule Anhalt warmfeste Aluminiumlegierungen für Bauteile im Umfeld von Wasserstoffmotoren entwickelt. Gefertigt wird im sogenannten PBF-LB-Prozess, einem industriell weit verbreiteten Laser-Pulverbettverfahren für metallische Bauteile.

Sebastian Gersch  untersucht dabei unter anderem die Aluminiumlegierung AlSi10Mg. Mit Rasterelektronenmikroskopie und EBSD-Analysen macht er sichtbar, wie sich Kornstruktur und Textur in Abhängigkeit von Schmelzbad, Hatchstrategie und Bauorientierung ausbilden. Die Ergebnisse zeigen: Die Fertigungsstrategie hinterlässt im Material regelrechte Muster. Was zunächst wie eine unvermeidbare Prozessspur wirkt, kann damit zu einem gezielten Werkzeug werden.

Besonders spannend ist für ihn die Frage, wie sich Bauteileigenschaften durch die Prozessstrategie beeinflussen lassen. In aktuellen Untersuchungen zeigt sich beispielsweise, dass sich der Elastizitätsmodul von PBF-LB-gefertigtem AlSi10Mg über Hatchabstand, Scanstrategie und Bauorientierung messbar verändern lässt.

Für Sebastian Gersch ist diese “Anisotropie” deshalb nicht nur ein Fertigungsartefakt, sondern ein möglicher Designparameter.

Mir gefällt das Erkunden, Testen und dabei Neues zu schaffen.

Sebastian Gersch

Von der Praxis in den Maschinenraum der Forschung

Sebastian Gersch, 35 Jahre alt, ist seinen Weg in die Forschung nicht direkt gegangen. Nach dem Schulabschluss absolvierte er zunächst eine Ausbildung zum Industriemechatroniker im Kraftwerksumfeld. Erst danach entschied er sich für ein Maschinenbaustudium an der Hochschule Anhalt. Bachelor, Master – und nun die Promotion, parallel zur Lehrtätigkeit.

„Mir gefällt das Erkunden, Testen und dabei Neues zu schaffen“, sagt er. Schon als Kind habe ihn Technik fasziniert, etwa beim Bauen mit dem Metallbaukasten. Wenn etwas nicht passte, wurde ausprobiert, angepasst und weitergebaut. Diese Mischung aus Neugier und Hartnäckigkeit begleitet ihn bis heute.

Lehren, was morgen gebraucht wird

Neben seiner Forschung will Sebastian Gersch auch Studierende für additive Fertigung begeistern. Am Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen unterrichtet er unter anderem das Fused Deposition Modeling, kurz FDM. Auch hier entstehen Bauteile Schicht für Schicht, allerdings aus Kunststoff.

Damit dabei möglichst wenig Material verloren geht, hat er gemeinsam mit einem Kollegen ein Recyclingprogramm aufgebaut. Ungenutztes Kunststoffmaterial wird gesammelt, zerkleinert, gemischt und wieder zu Filament verarbeitet. Mehr als 20 Kilogramm Material können so pro Semester erneut genutzt werden.

Aluminium heute, Stahl und Titan morgen

Die Forschung zur additiven Fertigung an der Hochschule Anhalt beschränkt sich nicht auf einen Werkstoff. Aluminium steht im Projekt 3DAlu derzeit im Mittelpunkt, doch der seit 2022 aufgebaute Forschungsraum ist breiter angelegt. Perspektivisch sollen auch Stahl und Titan stärker in den Fokus rücken.

Für Sebastian Gersch  werden die Forschungsfragen damit so schnell nicht ausgehen. „Die Reaktionen auf unsere Ergebnisse zeigen, dass wir mit der gezielten Nutzung von Hatchstrategien zur Einstellung von Bauteileigenschaften ein relevantes Thema bearbeiten“, sagt er. „Gerade die Verbindung aus Prozessführung, Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften bietet noch viel Potenzial.“

 

Eine erste Teilstudie zur Messtechnik erschien im September 2025 in der Fachzeitschrift Applied Sciences (https://www.mdpi.com/2076-3417/15/18/9861). Weitere Arbeiten beschäftigen sich mit der gezielten Einstellung von Textur und Steifigkeit in PBF-LB-gefertigtem Aluminium.

Redaktion

Claudia Aldinger

Sebastian Gersch

... ist für Nachfragen und Anfragen erreichbar unter Tel.: +49 (0) 3496 672359 oder per E-Mail: sebastian.gersch(at)hs-anhalt.de

Aktuelle Publikation: Influence of the Process-Related Surface Structure of L-PBF Manufactured Components on Residual Stress Measurement Using the Incremental Hole Drilling Method / Sebastian Gersch, Ulf Noster, Carsten Schulz, Jörg Bagdahn. Enthalten in: Applied Sciences. Bd. 15 (2025), 18, S. 1-17. https://doi.org/10.3390/app15189861