Hier wird das Material als Pulver in dünnen Schichten aufgetragen, im Anschluss dort, wo später Metall sein soll, per Laser oder Elektronenstrahl aufgeschmolzen oder gesintert, so dass sich das Werkstück Schicht um Schicht aufbaut.

Feine Metallpulver
Feine Metallpulver sind die Basis vieler additiver Verfahren. Mit der Hermle-Anlage lassen sich sogar Werkstoffe mit höchst unterschiedlichen Schmelzpunkten dauerhaft miteinander verbinden. - (Bild: Hermle)

Dabei kann desto detaillierter und genauer gearbeitet werden, je dünner der Schichtauftrag ist:
Bei Spitzenanlagen ist die für viele additiv gefertigte Teile so typische Stufenstruktur in schräg zum Schichtverlauf liegenden Flächen kaum mehr erkennbar. Anschließend kann das übrige unverschmolzene Metallpulver entfernt werden.

Ein verglichen mit zerspanenden Techniken eher langsamer Prozess, der deshalb oft gar nicht erst für die Produktion ins Kalkül gezogen wird.

Trends µ-genau

Pulverbettverfahren

Die Pulverbettverfahren SLS (Selektives Lasersintern), SLM (Selektives Laserschmelzen) und SEBM (Selektives Elektronenstrahlschmelzen) ermöglichen technologiebedingt die Bauteilfertigung mit einer sehr hohen Geometriefreiheit. Allerdings sind bisher übliche Systeme weder hardware- noch softwareseitig optimal in die Prozesskette eingebunden – es fehlt in erster Linie ein durchgängiges Spannsystem, das die Werkstücke unabhängig von der Bearbeitungstechnologie sicher hält und zuverlässig und sehr exakt referenziert – ein Nullpunktspannsystem, das auch unter den besonderen Umgebungsbedingungen im Bauraum einer additiven Laser- oder Elektronenstrahlanlage zuverlässig funktioniert. Zudem muss sichergestellt sein, dass aus den vorigen Prozessen keine Fremdkörper – Späne, Kühlschmierstoff und ähnliches – ins Pulverbett verschleppt werden, da sonst das gewünschte Bearbeitungsergebnis nicht mehr gewährleistet ist.

Klar, man lässt schon mal Prototypen oder kleinere Serien (immerhin mit Losgrößen bis in den mittleren fünfstelligen Bereich) additiv fertigen. Aber meist geht es um kleine, in sich abgeschlossene Komponenten.

Innenraum der Hermle-MPA-Anlage
Der Innenraum der Hermle-MPA-Anlage. - (Bild: Hermle)

Nur in sehr wenigen Fällen, etwa für konturnahe Kühlungen im Werkzeug- und Formenbau, werden Technologien gezielt verknüpft. So wird bei derartigen Hybridteilen beispielsweise zunächst der Grundkörper eines Werkstücks zerspanend gefertigt (oft aus Preisgründen), dann etwa ein Funktionsbereich etwa mit konturnahen, zerspanend nicht herstellbaren Kühlkanälen auf einer additiven Anlage aufgebracht, und dann wird das Ganze überfräst – schließlich braucht man eine Oberfläche mit Eigenschaften, die sich in vielen Fällen trotz der immer feiner werdenden Schichten in den additiven Pulverbettverfahren auf diesen Maschinen nicht herstellen lassen.

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