Stützstrukturen von Fraunhofer IPT und ILT zur Reduzierung von Schwingungen bei der Nachbearbeitung durch Fräsen.
Foto: Fraunhofer IPT

Additive Fertigung

Stützstrukturen von Fraunhofer mit dem 3D-Druck

Metallische Komponenten beim 3D-Druck müssen nachbearbeitet werden. Entstehende Schwingungen beeinflussen den Vorgang. Fraunhofer IPT bietet eine Lösung.

Die Fraunhofer-Institute für Produktionstechnologie IPT und das Institut für Lasertechnik ILT aus Aachen zeigen vom 16. bis 22. Juli 2018 auf der Farnborough International Airshow am Beispiel der Fertigung von Triebwerkskomponenten, wie sich mit speziellen Stützstrukturen Schwingungen bei der Nachbearbeitung 3D-Druck gefertigter Bauteile verhindern lassen.

Schwingungen beeinflussen die Oberflächenqualität

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. 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.

Fraunhofer findet eine Lösung im 3D-Druck

Fraunhofer IPT und 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 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.

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