Fügen von AM-Bauteilen & Hybridbauweise

Die Herstellung 3D gedruckter Bauteile kann durch unterschiedliche Faktoren limitiert werden. Oftmals scheitern mögliche business cases an den Kosten des 3D Drucks, aber auch weitere Faktoren wie die Bauraumgröße, die Komplexität und die Erreichbarkeit des Bauteils können limitierende Faktoren sein. Ein Lösungsansatz ist es, das erforderliche Bauteil nur in Teilen zu drucken und mit konventionellen Halbzeugen zu verbinden. Da die Druckkosten maßgeblich durch das Bauteilvolumen und nicht -komplexität bestimmt werden, können dadurch unmittelbar Kosten eingespart werden. Folgende Erläuterungen sollen das Potenzial dieses Design Ansatzes aufzeigen und vereinen die vier oben genannten Limitierungen im 3D Druck.

HyFAS: Höhere Präzision bei der hybriden additiven Produktion

Das Forschungsprojekt HyFAS zielt darauf ab, das hybride Laser-Pulverbett-Verfahren (LPBF) für metallische Bauteile zu industrialisieren und zu automatisieren. Dieser innovative Ansatz zielt darauf ab, die Fertigungseffizienz zu erhöhen, die Kosten zu senken und die Qualität von Hybridbauteilen zu verbessern, indem die Herausforderungen der Integration zwischen konventionellen und additiven Verfahren angegangen werden.

LPBF ist bekannt für seine Ressourceneffizienz und seine Fähigkeit, komplizierte metallische Bauteile herzustellen. Allerdings ist die präzise Ausrichtung von additiven Strukturen auf vorgeformten Teilen oft problematisch, was zu fehlerhaften Drucken führt. Um die Genauigkeit der Ausrichtung zu verbessern, wurde ein Stereo-Vision-System entwickelt, das sich nahtlos in jede LPBF-Maschine integrieren lässt. Dieses System misst die 6D-Position der Basiskomponenten genau, gewährleistet eine korrekte Ausrichtung und ermöglicht den Druck von additiven Teilen mit einer Positionsgenauigkeit von 0,1 mm.

Darüber hinaus ermöglicht das Stereosystem eine teilweise Automatisierung der Nivellierung der Substratplatte und der Messung des Pulverstands, wodurch die betriebliche Effizienz gesteigert wird. Die erfolgreiche Implementierung dieser Technologie ebnet den Weg für eine hochpräzise und leistungsstarke Produktion und eröffnet damit neue Möglichkeiten in der hybriden additiven Fertigung.