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04.10.2019

Mit 3D-Druck hitzebeständige Materialien bearbeiten

Trumpf zeigte auf der EMO wie sich die Nickelbasislegierung Inconel mit 3D-Druck mühelos bearbeiten lässt. Gezeigt wurden ein Gaskompressor-Laufrad für Drohnen und ein Leitschaufelsegment für Flugzeuge.

Die Nickelbasislegierung Inconel hält Temperaturen von bis zu 1.000 Grad stand, ohne sich zu verziehen. Zum Einsatz kommt der Werkstoff zum Beispiel bei Gasturbinen, Verbrennungsmotoren oder Heizgeräten. Allerdings lässt sich Inconel mit konventionellen Verfahren nur mühsam bearbeiten. Fräswerkzeuge bleiben darin oft stecken, brechen ab oder werden stumpf. Auf der EMO zeigte Trumpf, wie sich Bauteile aus Inconel mit 3D-Druck schneller, günstiger und in besserer Qualität herstellen lassen.

  • Trumpf hat das Laufrad für einen Gaskompressor mit 3D-Druck gefertigt und dabei die Bearbeitungszeit halbiert. Bild: Trumpf

    Trumpf hat das Laufrad für einen Gaskompressor mit 3D-Druck gefertigt und dabei die Bearbeitungszeit halbiert. Bild: Trumpf

  • Der 3D-Drucker TruPrint 3000 eignet sich ideal für die Fertigung hitzebeständiger Materialien. Trumpf zeigte die Anlage auf der Weltleitmesse für Metallbearbeitung EMO 2019. Bild: Trumpf

    Der 3D-Drucker TruPrint 3000 eignet sich ideal für die Fertigung hitzebeständiger Materialien. Trumpf zeigte die Anlage auf der Weltleitmesse für Metallbearbeitung EMO 2019. Bild: Trumpf

  • Im Auftrag von Toolcraft hat Trumpf ein Vane, das bei Flugzeugmotoren zum Einsatz kommt, mit 3D-Druck hergestellt. Gesamtkostenersparnis: 20 Prozent. Bild: Trumpf

    Im Auftrag von Toolcraft hat Trumpf ein Vane, das bei Flugzeugmotoren zum Einsatz kommt, mit 3D-Druck hergestellt. Gesamtkostenersparnis: 20 Prozent. Bild: Trumpf

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3D-Druck spart Zeit, Material und Werkzeuge

Gegenüber spanenden Verfahren wie Fräsen oder Drehen verschwendet ein 3D-Drucker kein Material, da er nur so viel Pulver aufschmilzt, wie es das Bauteil erfordert. Manuelle Nacharbeit ist kaum nötig, wodurch die Werkzeugkosten erheblich sinken. Außerdem erzielt der 3D-Druck eine bessere Qualität, da sich komplexe Formen einfach umsetzen lassen. Innenliegende Kühlkanäle, die die Leistung und Lebensdauer der Bauteile steigern, lassen sich einfach herstellen. „Hitzebeständige Materialien spielen in vielen industriellen Branchen eine tragende Rolle, etwa in der Luft- und Raumfahrt oder in der Energiebranche. Mit unseren Anwendungsfällen auf der EMO möchten wir Unternehmen aus diesen Bereichen sowie Job-Shops dazu ermutigen, in die Technologie einzusteigen“, sagte Volkan Düğmeci, Mitarbeiter im Branchenmanagement für Luft- und Raumfahrt bei Trumpf Additive Manufacturing.

Der 3D-Drucker Truprint 3000, den Trumpf auf der EMO zeigte, eignet sich optimal für klassische Anwendungen aus Inconel. Im 40 Zentimeter hohen und 30 Zentimeter breiten zylinderförmigen Bauraum lassen sich mehrere Teile gleichzeitig fertigen. Außerdem verfügt die Anlage über Lösungen zur automatischen Qualitätssicherung, etwa Powder Bed Monitoring oder Melt Pool Monitoring. „In Branchen mit hohen Sicherheitsvorschriften wie der Luft- und Raumfahrt ist das ein wichtiger Mehrwert“, sagte Düğmeci. Mit konventionellen Verfahren ist die Inconel-Bearbeitung mühsam und teuer. Da die Fräser schnell verschleißen, entstehen hohe Werkzeugkosten. Teilweise leidet die Qualität der Bauteile, da die Fräsmaschine bereits verschlissene Werkzeuge nicht erkennt. Außerdem verschwenden Hersteller viel Material. Denn Bauteile aus Inconel wie zum Beispiel Turbinenschaufeln sind meistens komplex. Mitarbeiter müssen oft bis zu 80 Prozent der Rohmasse mit der Fräsmaschine zerspanen, um die Form herauszuarbeiten. Dadurch entstehen mit zirka 100 Euro pro Kilogramm Inconel hohe Kosten.


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Unternehmensinformation

TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG

Johann-Maus-Str. 2
DE 71254 Ditzingen
Tel.: 07156-303-0
Fax: -930309

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