Additive Manufacturing

Die additive Fertigung (engl. additive manufacturing, abgekürzt AM) ist ein Verfahren zur direkten Herstellung von Bauteilen von 3-D-Geometriemodellen. Die Geometrie wird hierbei schichtweise aus flüssigen oder festen Werkstoffen aufgebaut, beispielsweise durch das Aufschmelzen von Metallpulvern im Pulverbett oder durch schichtweises Extrudieren von Kunststoffen (fused deposition modeling, FDM). Der 3-D-Druck ermöglicht unter anderem eine hohe Formfreiheit bei der Gestaltung von geometrisch komplexen Bauteilen.

Es gibt eine große Vielfalt an etablierten AM-Prozessen, wie die Stereolithographie (SL), das Lasersintern (LS), die Schmelzschichtherstellung (FLM) usw., um Teile aus verschiedenen Werkstoffen herzustellen. Für Bauteile aus Metall ist das pulverbettbasierte Laserschmelzverfahren (powder bed fusion, PBF auch selective laser melting, SLM genannt) das am meisten etablierte.

Unsere TDSU fertigt an AM-Maschinen für Metalle und Polymere.

Laser Powder Bed Fusion of Metals (L-M-PBF)

TRUMPF TruPrint1000

  • Yb-fiber Laser: 200 W

  • Strahldurchmesser: 30 µm

  • Schichtdicke: 10- 50 µm

  • Aufbaurate: 2-18 cm3/h

  • Schweißbare Metalle in Pulverform, wie z.B. Edelstähle, Werkzeugstähle, Leichtmetall- oder Edelmetall-Legierungen

Fused Layer Manufacturing (FLM)

Ultimaker 3 extended

  • Dual-extrusion

  • Wasserlösliches Supportmaterial

  • Bauvolumen XYZ 215 x 215 x 300 mm oder XYZ 197 x 215 x 300 mm (dual-extrusion)

  • Schichtauflösung: 0,25 mm Düse: 150-60 µm; 0,4 mm Düse: 200-20 µm

  • XYZ-Auflösung: 12,5 / 12,5 / 2,5 µm

  • Baugeschwindigkeit bis zu 24 mm3/s

  • PLA, PP, PC, ABS, Nylon etc.

Die Prozesskette der additiven Fertigung wird in drei Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt ist der sog. Pre-Prozess, der alle erforderlichen Operationen vor der Fertigung an einer AM-Maschine umfasst. Hierzu gehören die Datengenerierung (CAD) und insbesondere die Datenvorbereitung, welche beispielsweise die Erzeugung von Stützstrukturen beinhaltet. Die weiteren Schritte sind der In-Prozess, also die eigentliche additive Fertigung an der AM-Maschine, und der Post-Prozess mit allen Arbeitsschritten die nach der Entnahme des Bauteils aus der Maschine durchgeführt werden müssen (Entfernen von Pulverresten, Wärmebehandlung, Trennen von der Bauplattform, Entfernen von Stützstrukturen, Oberflächenbehandlung etc.).

Unsere TDSU bietet das komplette Spektrum entlang der Prozesskette der additiven Fertigung von Bauteilen an einer AM-Maschine.

Am MPL sind wir Ansprechpartner für die Umsetzung von individuellen Ansprüchen oder für die Optimierung von bereits vorhandenen Bauteilen und helfen von der Konstruktionsempfehlung für den 3-D-Druck, über die Konstruktion mittels CAD, bis hin zur Nachbearbeitung von additiv gefertigten Bauteilen. Für die Nachbearbeitung stehen uns diverse Geräte zur Verfügung, wie z.B. Wärmebehandlungsöfen, eine Diamantdrahtsäge zum Trennen von filigranen Bauteilen, ein Mikrofeinstrahlgerät, sowie Polier- und Schleifmittel zur Oberflächenbehandlung.

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