Post-Processing

3D-Bauteile automatisiert veredeln und polieren

Die Anforderungen an die Oberflächengüte von additiv gefertigten Werkstücken steigen. Daher haben Rösler und Hirtenberger ein System für die vollautomatische Nachbearbeitung und Veredelung additiv hergestellter Bauteile aus allen gängigen Metallen und Legierungen entwickelt.

Die gemeinsam von Rösler und Hirtenberger entwickelte Lösung ermöglicht das vollautomatisierte Post-Processing von der Entfernung von Stützstrukturen bis zum High-Polishing. © Hirtenberger Engineered Surfaces

Aus metallischen Werkstoffen generativ gefertigte Bauteile weisen üblicherweise eine Supportstruktur sowie angesinterte Metallpartikel auf, wenn sie aus dem Drucker kommen. Darüber hinaus erfüllt die meist hohe Oberflächenrauheit weder die funktionalen noch die dekorativen Anforderungen, die an die Bauteile gestellt werden. Dies macht eine Nachbearbeitung und Veredelung der Oberflächen unverzichtbar. Sie erfolgt häufig noch sehr kosten- und zeitintensiv manuell. Dies geht zu Lasten des Geschwindigkeitsvorteils der AM-Verfahren und damit der Produktivität. Außerdem treibt es die Fertigungskosten in die Höhe.

Um dieses Manko zu beseitigen und den Einsatz additiv gefertigter Bauteile voranzutreiben, haben die Hirtenberger und die Rösler in Kooperation eine Lösung für das vollautomatisierte Post-Processing entwickelt. Sie besteht aus einer Plug-and-Play-Anlage, in der verschiedene Bearbeitungsverfahren wie beispielsweise das patentierte Hirtisieren kombiniert eingesetzt werden. Die Teile werden direkt aus dem Drucker beziehungsweise nach einer Wärmebehandlung der Maschine zugeführt und zur Gänze automatisiert nachbearbeitet.

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Entsprechend den Vorgaben an die funktionale und dekorative Oberflächengüte werden im ersten Schritt Stützstrukturen sowie angesinterte Metallpartikel durch Hirtisieren entfernt und die Oberflächen vorgeglättet. Dieses chemisch-elektrochemische Verfahren eignet sich auch für die Bearbeitung komplexer Bauteile sowie innenliegender Oberflächen und ist beliebig skalierbar.

Im zweiten Schritt erfolgt das so genannte High-Polishing. Durch dieses Oberflächenfinish lassen sich ohne Verlust der Kantenschärfe nicht nur sehr glatte Oberflächen in definierter Rauheit erzielen, sondern auch hochglänzende Oberflächen herstellen. Beim Verlassen der Anlage können die Teile ohne weitere Behandlung, beispielsweise eine Reinigung, sofort weiterverarbeitet oder verpackt werden. Diese neue Lösung ist einsetzbar für alle in der additiven Fertigung gängigen Metalle und Metalllegierungen wie Titan, Aluminium, Edelstahl und Inconell. Die Prozessmedien sind voll in die Anlage integriert und einfach nachfüllbar, die Regelung erfolgt vollautomatisch. Die Maschine für das Post-Processing kann in vernetzte und Linienfertigungen integriert oder als Standalone-System betrieben werden.

Parallele Bearbeitung mehrerer Teile
Je nach Anlagengröße und Bauteilabmessungen können in der Maschine mehrere Bauteile gleichzeitig automatisch bearbeitet werden. Die Durchlaufzeiten sind dabei im Vergleich zu bisher am Markt verfügbaren Verfahren für das automatische Post-Processing signifikant kürzer. Gegenüber der bisher häufig eingesetzten manuellen Bearbeitung bietet sie neben einer enormen Zeiteinsparung auch den Vorteil der Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit.

Die Kooperations-Lösung wird dem Fachpublikum auf der Formnext, die vom 13. bis 16. November 2018 in Frankfurt stattfindet, vorgestellt. as

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