Anwendungsmöglichkeiten additiver Fertigung

Addi­ti­ve Ver­fah­ren spie­len in der indus­tri­el­len Fer­ti­gung eine immer wich­ti­ge­re Rol­le. Wer früh­zei­tig Tech­no­lo­gie-Know-how auf­baut, ist klar im Vor­teil. Das MANN+HUMMEL Pro­to­typ­ing Cen­ter Lud­wigs­burg ist hier sehr gut auf­ge­stellt.

Es klingt einfach und doch fast unglaublich: Ein Entwickler erstellt im CAD-Programm einen Datensatz für ein Bauteil und schickt es an den 3D-Drucker. Dort schmilzt ein Laserstrahl metallisches oder auch kunststoffbasiertes Pulver auf einer Bauplattform gemäß den CAD-Daten auf und verbindet es. Wie von Zauberhand wächst das Werkstück Schicht um Schicht aus dem Pulverbett. Laser Metal Fusion oder auch Selective Laser Sintering sind gängige Bezeichnungen für die sogenannten pulverbettbasierten Verfahren, die auch in der industriellen Fertigung zunehmend an Bedeutung gewinnen. Sie ermöglichen es, Prototypen, Versuchs- oder Musterteile in Losgröße eins schnell und kostengünstig herzustellen, weil keine Werkzeuge benötigt werden. Schon kleine Anpassungen des Programms reichen dabei aus, um das Bauteil signifikant zu verändern. Aber nicht nur das: Mit dem Verfahren lassen sich Bauteilgeometrien realisieren, die mit konventionellen Fertigungsmethoden gar nicht möglich wären.

Langjährige Erfahrung

Additive Fertigungsverfahren sind im MANN+HUMMEL Prototyping Center Ludwigsburg (PCLB) bereits seit 1999 im Einsatz. Das PCLB ist als „Center of Competence Rapid Prototyping“ definiert und weltweiter Ansprechpartner für Fragen rund um den 3D-Druck im Unternehmen. Neben dem Aufbau einer Informationsplattform inklusive Wissensdatenbank beschäftigen sich die Experten des PCLB mit konkreten Anwendungsmöglichkeiten additiver Verfahren. Unter Verwendung realitätsnaher Materialien wie dem Polyamid Pulver PA12 laufen im PCLB Machbarkeitsstudien für die Fertigung von Anschauungsmustern, Einbau- und Funktionsprototypen. Auch die Produktion von Filtergehäuseteilen in Kleinserien ist denkbar.

Neu denken lernen

Eine entscheidende Herausforderung beim Thema additive Fertigung ist die Notwendigkeit, schon beim Design und der Konstruktion neuer Komponenten druckgerecht zu denken. Denn anders als bei konventionellen Fertigungsmethoden gibt es beim 3D-Druck fast keine Formbeschränkung. Auch hochkomplexe Strukturen, die Komponenten leichter, kleiner und stabiler machen, sind möglich. Allerdings will dieses neue Denken gelernt sein, außerdem basieren herkömmliche CAD-Programme häufig auf konventionellen Fertigungsmethoden. Freiformflächen sind hier nicht vorgesehen. Die Experten im MANN+HUMMEL PCLB arbeiten daran, dass dieses Umdenken gelingt und Prototypen sowie Kleinserien erfolgreich mit additiver Fertigung hergestellt werden können. Auch wenn Serien mit größeren Stückzahlen weiterhin konventionell produziert werden, können die Vorteile hinsichtlich Zeit- und Kostenersparnis, aber auch Funktionalität bereits in den Phasen vor der Serienfertigung, in denen additive Fertigungsverfahren möglich sind, beträchtlich sein.