Additive Manufacturing

Vorteile der DED-Technologie WEBAM Das Hauptaugenmerk bei der additiven Fertigung von metallischen Bauteilen lag lange Zeit bei pulverbettbasierten Technologien. Erst in jüngster Zeit gewinnen DED-Technologien (Directed Energy Deposition) vermehrt Interesse. Die zwei Technologien bedienen in der Regel unterschiedliche Märkte, da die Pulverbett-Methoden detailreichere und kleinere Bauteile, aber mit viel niedrigeren Produktionsraten als die DED-Methoden liefern. DED dagegen wird bevorzugt bei grösseren Bauteilen und Halbzeugen eingesetzt, da hier die Produktionsraten wesentlich höher sind. 3D-Druck von und für die Stahlindustrie Additive Fertigungsverfahren und insbesondere das sogenannte Pulverbettverfahren (Laser Powder Bed Fusion, L-PBF) werden in unterschiedlichsten Industriebereichen eingesetzt. Dazu gehören die Luft- und Raumfahrt, die Medizintechnik, die Automobilindustrie und der Maschinenbau. Aufgrund des schichtweisen Produktaufbaus lassen sich Bauteile mit sehr hoher Komplexität erzeugen. Infill oder Füllungen im 3D-Druck Das Infill oder die Füllung eines 3D-Drucks bezieht sich auf die interne Struktur des gedruckten Teils. Es lässt sich durch den Einsatz unterschiedlicher Muster schaffen. Der Zweck eines Infill ist die Optimierung des Gewichts, der Festigkeit und der Druckzeit des Teils. Es existiert eine Vielzahl an unterschiedlichen Infill-Mustern. Wettbewerbsfähigkeit beim 3D-Druck mit Granulaten Die Verwendung von Granulaten beim 3D-Drucken mit Kunststoffen erweist sich vor allem bei Bauteilen mit Fasern als wettbewerbsfähig. Generell unterscheidet man zwischen faserverstärkt (GF) und fasergefüllt (wenn es nur kurze Fasern sind). Erfolgreich mit der additiven Produktion starten Die Vorteile des 3D-Drucks für die industrielle Produktion sprechen sich herum. Dennoch scheuen sich immer noch viele Firmen, diese Zukunftstechnologie einzusetzen. Nach unseren Erfahrungen fehlt es meist vor allem an Informationen, wenn die additive Produktion rasch wieder aufgegeben oder aber gar nicht erst eingeführt wird. Das Spektrum für gedruckte Bauteile ist heute so gross, dass fast jedes Unternehmen von der Technologie profitieren kann – wenn die Anwender über die spezifischen Eigenschaften Bescheid wissen. Aufbruch in die dritte Dimension Lassen sich auch anspruchsvolle Metallbauteile in Serie produktiv und reproduzierbar 3D-drucken? Forschende aus Aachen bejahen diese Frage: Sie transferierten am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das zweidimensionale Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweissen EHLA auf eine modifizierte 5-Achs-CNC-Anlage für die additive Fertigung von komplexen Bauteilen. Inhomogene Festigkeiten überwinden Jedes 3D-Druckverfahren steht im Wettbewerb zu klassischen Fertigungsstrategien, wie Giessen oder Fräsen, unter den Aspekten mechanische Eigenschaften, Zeitfaktoren und Wirtschaftlichkeit. Zudem auch im Wettbewerb zu alternativen 3D-Druck-Technologien. Die technologische Herausforderung: Schichtbasierte 3D-Aufbauprozesse von Polymeren weisen derzeit oft inhomogene Fertigkeitswerte auf. Ultraschall macht additive Bauteile stabiler Ultraschall ermöglicht mit industriellen 3D-Druckern robustere, langlebigere und preiswertere Bauteile als bisher für Luft- und Raumfahrt, Werkzeugbau sowie weitere Branchen herzustellen. Um diese neue Technologie binnen drei Jahren zur Marktreife zu führen, haben sich Forschende im Juni 2022 aus Dresden, Hamburg und dem australischen Melbourne zu einem Forschungsverbund zusammengeschlossen. Additive Fert