Entwicklung eines Bearbeitungsprozesses zur effizienten Nachbearbeitung von additiv gefertigten Produkten

Entwicklung eines Bearbeitungsprozesses zur effizienten Nachbearbeitung von additiv gefertigten Produkten

 

Motivation

Die Maßhaltigkeit und Oberflächengüte additiv gefertigter Produkte ist mit dem Resultat nach einem abtragenden Schruppfräsvorganges vergleichbar, nicht jedoch mit der Genauigkeit und Oberflächengüte eines Schlichtvorganges. Weiterhin ist es bei additiven Verfahren für die Metallverarbeitung notwendig, alle Produkte mit sogenannten Supportierungen auf der Grundplatte mittels eines Anschweißvorgangs zu befestigen. Das Lösen dieser Verbindung und die Nachbearbeitung der Support-Schweißstellen verursachen einen erheblichen Nachbearbeitungsaufwand bei SLM-Produkten, welcher derzeit manuell durchgeführt wird. Hinzu kommt die zwingend erforderliche Nachbearbeitung von technischen Funktionsflächen wie z. B. Passungen. Eine signifikante Verminderung des Nachbearbeitungsaufwandes von additiven Halbzeugen ist aufgrund technischer und wirtschaftlicher Grenzen nicht zu erwarten.

 
Additiv gefertigtes Produkt nach dem manuellen Lösen von der Grundplatte (links), der manuellen Entfernung der Supportierung (mitte), der nachbearbeiteten Teilfläche (rechts). Quelle: PTW – © PTW
Additiv gefertigtes Produkt nach dem manuellen Lösen von der Grundplatte (links), der manuellen Entfernung der Supportierung (mitte), der nachbearbeiteten Teilfläche (rechts). Quelle: PTW
 

Zielsetzung und Vorgehensweise

Zusammen mit dem Partner Datron AG entwickelt das PTW im Rahmen des von der AIF-ZIM geförderten Projektes einen Nachbearbeitungsprozess für die automatisierte und wirtschaftliche Komplettbearbeitung von additiv (SLM-Verfahren) erzeugten Produkten. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Entwicklung eines ganzheitlichen Konzepts zur multimaschinellen Komplettbearbeitung additiv aufgebauter Bauteile. Dieses wird Funktionstests unterzogen, wobei die Grenzen der Repetierbarkeit ausgelotet sowie die maximale mechanische Belastbarkeit bestimmt wird. Unter Einbeziehung von Ergebnissen aus Referenzversuchen wird das Konzept somit auf reale Bedingungen hin optimiert.