Praxisbeispiel

3D-Druck und Oberflächentechnik – Synergie für Zukunftspotenzial

Anwendung findet 3D-Druck heute für Spezialteile z.B. in der Luftfahrt – eine angepasste Oberflächentechnik kann 3D-Druck die Anwendung deutlich erweitern

Das 3D-Drucken oder die additive Fertigung ist 30 Jahre nach ihrer Erfindung erwachsen geworden. Damit steigen auch die Anforderungen, die an die Bauteile gestellt werden: Gefordert wird Serienqualität. Somit rückt die Oberflächenqualität zunehmend in den Fokus.

Bei allen 3D-Druckverfahren werden die Schichten des Bauteils selektiv aufgetragen, zum Beispiel durch Aufschmelzen, und mit der darunterliegenden Schicht verbunden sowie (z.B. durch Abkühlen) verfestigt. Das Bauteil besteht demnach aus einer Folge von Schichten, damit auch aus einer Folge von Oberflächen. Aufgrund des schichtweisen Aufbaus zeigen additiv hergestellte Teile eine mehr oder weniger ausgeprägte Strukturierung an der Oberfläche. Diese führt auch zu anisotropen mechanischen Eigenschaften der Teile und häufig zur Bildung von Rissen und Lunkern. Im die daraus erwachsenden Nachteile so gering als möglich zu halten, ergibt sich die Aufgabenstellung einer mechanischen oder auch thermischen Nachbehandlung. Hilfreich kann auch ein mehrstufiges Herstellverfahren sein, bei dem unterschiedliche Verfahrensvarianten für die Herstellung gewählt werden, je Orientierung der Zone innerhalb eines Werkstückes. Schließlich ist es bei einem großen Teil der mittels additiver Verfahren hergestellten Teile notwendig, mit einer abschließenden mechanischen Bearbeitung oder durch das Auftragen einer abschließenden Beschichtung dem Teil ein dekoratives Aussehen oder eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion oder Verschleiß zu verleihen. Ohne eine angepasste Oberflächentechnik werden additive Fertigungsverfahren auf lange Sicht nicht den erhofften Erfolg bringen!

Ansätze zur Bewältigung der Anforderungen an die additive Fertigung bietet eine Beitrag von Prof. Dr.-Ing. Gebhardt, der Inhalt einer Veranstaltung des Kompetenznetzes INPLAS ist. Zum Artikel