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maschine+werkzeug 09/2018

Fertigung ohne Risiko

Extra Additive Manufacturing

3D-Druck - Renishaw bildet den kompletten Prozess des Additive Manufacturings ab. Von der Beratung über die Konstruktion und Simulation bis hin zur Maschine umfassen die Lösungen des Unternehmens alle erforderlichen Schritte für eine erfolgreiche und tragfähige Integration in die Fertigungslinie des Anwenders.


Herausforderungen meistern

Es wird zwar immer wieder behauptet, dass generativ hergestellte Werkstücke die identischen Werkstoffeigenschaften besitzen wie konventionell gefertigte, doch das muss nicht richtig sein. Grund: Bei klassischen Verfahren erhält der Werkstoff seine Eigenschaften durch das Erschmelzen in einem großen Tiegel, langsames Abkühlen und am Ende einen Walzwerkprozess. Beim Additive Manufacturing hat man einen sehr schnellen Abkühlprozess in einem kleinen Schmelzbad.

Das sind physikalisch komplett verschiedene Randbedingungen. »Stellen Sie sich vor, ein Anwender stellt aus einer Aluminiumlegierung ein Druckguss- oder Fließpressteil her. Diese Werkstoffeigenschaften lassen sich im generativen Prozess nicht reproduzieren, da der Druck, die Verfestigung und die Fließgeometrien im Aluminium fehlen«, beschreibt Ralph Mayer. »Wie soll ich dem Pulver oder den Laserparametern beibringen, dass es einmal ein Druckguss- oder ein Fließpressteil werden soll.

Man darf deshalb nicht behaupten, dass Additive Manufacturing alles kann.« Anwender, die generativ fertigen, sind seiner Meinung nach deshalb im engeren Sinne Werkstoffhersteller, die aus dem Pulver und den Prozessparametern die gewünschten Werkstoffeigenschaften herstellen. »Es heißt noch lange nicht, dass ich mit dem 3D-Drucker beispielsweise ein 1.2343-Bauteil erzeuge, nur weil ich das entsprechende Metallpulver verwende«, erklärt Ralph Mayer.

»Die Herausforderung besteht vielmehr darin, mit dem Pulver, den Prozessparametern und nachgeschalteten Wärmebehandlungsprozessen das mehr oder weniger identische Werkstoffverhalten herzustellen.« Das bedeutet in letzter Konsequenz: Die Eigenschaften des Halbzeugs oder Bauteils liegen in der Hand von Maschinen wie der Ren-AM 500 und ihrer Nutzer. Es wäre daher sinnvoll und wichtig, neue Werkstoffe zu konzipieren, die speziell für die generative Fertigung ausgelegt sind.

Das bedeutet, die Werkstoffeigenschaften nach dem Additive-Manufacturing-Prozess müssen im Vordergrund stehen und nicht die chemische Zusammensetzung des Werkstoffes. Es kommt in erster Linie auf die Reproduzierbarkeit der Werkstoffeigenschaften an. Das ist auch der Grund dafür, dass sich immer mehr Maschinenhersteller neuerdings verstärkt mit Metallurgie beschäftigen. »In dieser Beziehung ist beim Anwender ebenfalls ein Umdenken erforderlich«, so Ralph Mayer. »Sie müssen akzeptieren, dass sie nicht zwingend einen vorgegebenen Werkstoff benötigen, nur weil das schon immer so war.«

  • Die Ren-AM-500-Baureihe von Renishaw ist ein Multilasersystem mit bis zu vier Lasern. Der Buchstabe ›Q‹ steht für ›Quattro‹ – also die Variante mit vier Lasern. Bild: Renishaw

    Die Ren-AM-500-Baureihe von Renishaw ist ein Multilasersystem mit bis zu vier Lasern. Der Buchstabe ›Q‹ steht für ›Quattro‹ – also die Variante mit vier Lasern. Bild: Renishaw

  • Die Anzahl der Laser ist für die Produktivität des 3D-Druckers ausschlaggebend. Systeme mit vier Lasern sind daher nahezu viermal so leistungsfähig wie eine Maschine mit nur einem Laser. Bild: Renishaw

    Die Anzahl der Laser ist für die Produktivität des 3D-Druckers ausschlaggebend. Systeme mit vier Lasern sind daher nahezu viermal so leistungsfähig wie eine Maschine mit nur einem Laser. Bild: Renishaw

  • Der additiv gefertigte Fräser hat mehr PKD-Schneiden als ein konventionell hergestellter. Bild: Renishaw

    Der additiv gefertigte Fräser hat mehr PKD-Schneiden als ein konventionell hergestellter. Bild: Renishaw

  • Das kompakte Optiksystem der Ren-AM 500 Q lässt sich nur additiv herstellen. Bild: Renishaw

    Das kompakte Optiksystem der Ren-AM 500 Q lässt sich nur additiv herstellen. Bild: Renishaw

  • Ralph Mayer von Renishaw veranschaulicht anhand der wichtigsten Funktionen des 3D-Druckers die hohe Leistungsfähigkeit des Systems.

    Ralph Mayer von Renishaw veranschaulicht anhand der wichtigsten Funktionen des 3D-Druckers die hohe Leistungsfähigkeit des Systems.

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Unternehmensinformation

Renishaw GmbH

Karl-Benz-Straße 12
DE 72124 Pliezhausen
Tel.: +49 - 7127 - 9810
Fax: -88237

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