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18.07.2018

Stützstrukturen für die additive und spanende Fertigung

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT aus Aachen zeigen vom 16. bis 22. Juli 2018 auf der Farnborough International Airshow in Großbritannien am Beispiel der Fertigung von Triebwerkskomponenten, wie sich mit speziellen Stützstrukturen Schwingungen durch Fräsen oder Schleifverfahren bei der Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile verhindern lassen.

Metallische Bauteile, die additiv durch Selective Laser Melting (SLM) hergestellt werden, werden in der Regel mit zusätzlichem Aufmaß konzipiert, um die Funktionsflächen anschließend durch Fräsen nachzubearbeiten. Denn nur so ist gewährleistet, dass am Ende alle Toleranzen und Qualitätsanforderungen an die Oberfläche eingehalten werden können. Gerade dünnwandige Bauteile können jedoch durch die Zerspan- und Abtragoperationen derart in Schwingung versetzt werden, dass ihre Oberflächenqualität darunter leidet oder die Komponente sogar unbrauchbar wird.

  • Stützstrukturen zur Reduzierung von Schwingungen bei der Nachbearbeitung durch Fräsen. Bild: Fraunhofer IPT

    Stützstrukturen zur Reduzierung von Schwingungen bei der Nachbearbeitung durch Fräsen. Bild: Fraunhofer IPT

  • Additiv aufgebaute Stützstruktur zur Erhöhung der Steifigkeit einer dünnwandigen Schaufel. Bild: Fraunhofer IPT

    Additiv aufgebaute Stützstruktur zur Erhöhung der Steifigkeit einer dünnwandigen Schaufel. Bild: Fraunhofer IPT

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Das Fraunhofer IPT und das Fraunhofer ILT erweitern das Design des additiv zu fertigenden Bauteils deshalb um Stützstrukturen, die die Steifigkeit der labilen Bereiche erhöhen und Schwingungen reduzieren. Diese Stützelemente lassen sich im Zuge der Oberflächenbearbeitung mit vergleichsweise wenig Aufwand entfernen. Bauteile, die auf diese Weise stabilisiert werden, können damit in kürzerer Zeit bei höherer Qualität und mit geringerem Werkzeugverschleiß hergestellt werden.

Die beiden Fraunhofer-Institute, die das neue Konzept für die additive und spanende Fertigung erstmals auf der Farnborough International Airshow vorstellen, bieten interessierten Projektpartnern nun an, gemeinsam mit ihnen neue Geometrien für entsprechende Stützstrukturen zu untersuchen und weiter zu entwickeln.

Unternehmensinformation

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Steinbachstraße 15
DE 52074 Aachen
Tel.: 0241-8906-109
Fax: 0241-8906-121

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Steinbachstr. 17
DE 52074 Aachen
Tel.: 0241-8904-108
Fax: 0241-8904-198

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