Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Gleitschleifen von metallischen 3D Druck Bauteilen
Clean3D – Innovativer Entpulverungs- und Nachbearbeitungsprozess von metallischen 3D Druck Bauteilen mittels Gleitschleifen
In Kürze
Clean3D ermöglicht der additiven Fertigung ein Nachbearbeitungsverfahren für die metallischen 3D Druck Bauteile mittels Gleitschleifen. Dadurch können Bauteile unterschiedlicher Formen gleichzeitig in einem automatisierten Prozess veredelt werden.
Im Detail
Additive Fertigung oder 3D-Druck bietet den Vorteil einer hohen Individualität der Bauteile mit einer großen Form- und Variantenvielfalt. Gerade für Prototypenbau und Kleinserien wird das Verfahren gerade daher sehr gerne verwendet. Der Druckprozess selbst ist hochautomatisiert. Jedoch erfolgen die nachgelagerten Prozessschritte mit Bauteilentpulverung und -nachbearbeitung aufgrund der hohen Individualität oftmals noch manuell. Im Rahmen des Projektes Clean3D wurde untersucht, inwieweit Gleitschleifanlagen und -prozesse für die Nachbearbeitung von additiv gefertigten Bauteilen geeignet sind.
Im Rahmen des Projektes wurden drei zentrale Lösungen erarbeitet:
- Automatische Bauteilentpulverung innerhalb einer modifizierten Gleitschleifanlage
- Prozesskette zum Gleitschleifen unterschiedlicher Bauteile aus diversen Werkstoffen im Bereich des metallischen 3D Drucks
- Prozessüberwachung des Granulates beim Gleitschleifen zur Identifikation des Verschleißzustandes
Aufbauend auf den Ergebnissen und unter Rücksprache mit der Branche wurde durch die Firma IPS – Innovative Produktionssysteme ein modulares Maschinenkonzept erarbeitet, um entsprechend der herstellerspezifischen Anforderungen einen individuellen Lösungsbaukasten anzubieten. Zusätzlich wurden Anlagenmodifikationen entwickelt, um die Schleifleistung zu erhöhen und den Granulatverbrauch zu verringern.
Das Fraunhofer IPA hat im Rahmen des Projektes unter enger Abstimmung mit der Firma IPS – Innovative und Produktionssysteme den Gleitschleifprozess untersucht und weiterentwickelt. Hier konnte eine werkstoffunabhängige Nachbearbeitung von Oberflächen erreicht werden.
In einem zweiten Arbeitspaket wurden Methoden entwickelt, um den Verschleiß von Gleitschleifgranulat zu überwachen. Hier wurden mehrere Ansätze betrachtet, unter anderem mit Hilfe von Schwingungssensoren.
Nach Abschluss des Projektes Clean3D, der erfolgreichen Prozessentwicklung und -überwachung für die Nacharbeitung additiv gefertigter Bauteile, erfolgt nun die Umsetzung in der Industrie. Dies ermöglicht vor allem KMU den Prozess des Gleitschleifens bei sich im Unternehmen zu etablieren und damit den manuellen Nachbearbeitungsaufwand deutlich zu reduzieren.
Fördergeber
Gefördert durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg und Invest BW.
Förderkennzeichen: BW1_0076/02
