Hybrid

Konventionelle Fertigungsverfahren in Kombination mit additiven Technologien

Verschiedene etablierte Werkzeugmaschinenbauer bieten Kombinationen aus den neuartigen Schichtbauverfahren des Additive Manufacturing und den traditionellen Fertigungsverfahren für die Industrie an. So z. B. die Firma Hermle das Metall-Pulver-Auftragsverfahren, DMG Mori Seiki und Hamuel die Kombination von Laser-Auftragsschweißen mit Fräsmaschinen.

Metall-Pulver-Auftragsverfahren (MPA)
Die Firma Hermle stellt eine Verfahrenskombination her, die mit den im 3D-Druck verwendeten Bezeichnungen nicht erfasst wird - und dennoch ein Schichtbauverfahren verwendet: das  Metall-Pulver-Auftragsverfahren. Das MPA-Verfahren dient dazu, Bauteile zu fertigen, die zerspanend nicht oder nur teilweise herzustellen sind. Metallpulver wird mit einem thermischen Spritzverfahren aufgebracht und erlaubt die Herstellung großvolumiger Bauteile mit nahezu beliebiger Innengeometrie. Für den Materialauftrag werden Pulverpartikel über ein Trägergas auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt und über eine Düse auf das Bauteil aufgebracht. Da diese Auftragseinheit in ein 5-Achsen-Bearbeitungszentrum integriert ist, wird zerspanende Fertigung mit einem generativen Fertigungsverfahren kombiniert: So entsteht ein hybrider Fertigungsprozess. Der Materialauftrag erfolgt schichtweise immer so weit, wie die jeweiligen Bauteilkonturen zur Fräsbearbeitung zugänglich sind. Nach der Bearbeitung der Konturen folgt dann wieder ein Wechsel in das Auftragsverfahren. Auf diese Weise wird ein massiver Volumenkörper aus zwei oder mehr Materialien aufgebaut.

Laser-Auftragsschweißen
DMG Mori Seiki
Ebenfalls ein hybrides Fertigungsverfahren bietet DMG Mori Seiki mit der Lasertec 65: Hier wird Laserauftragsschweissen in einer 5-Achs-Fräsmaschine ermöglicht. Das Verfahren ist laut Hersteller 20fach schneller als herkömmliche Pulverbettverfahren (SLM). Zwischen dem spanabhebenden und dem additiven Fertigungsverfahren ist ein flexibler Wechsel möglich. Dieses Verfahren bietet sich Insbesonders für große Bauteile an, welche bis dato einen sehr hohen Zerspanungsanteil haben, da sie sich mit dieser Technologie kostengünstig herstellen lassen. Der Bauraum ist für Teile bis zu einem Durchmesser von 650mm, 360mm Höhe und 1000kg Eigengewicht geeignet.
Hamuel
Die Hybrid-Maschine von Hamuel verbindet konventionelles Drehen/Fräsen mit additivem Materialauftrag mittels Laserschweißen auf engem Raum. Mit dieser von Hamuel entwickelten Hybrid-Maschine lassen sich durch den Auftrag widerstandsfähiger Werkstoffe als Verschleißschutzschichten beispielsweise verschlissene Turbinenschaufeln von Flugzeugtriebwerken reparieren oder hochbelastete, verschleißgefährdete Zonen von Bauteilen wie Zahnrädern gezielt verstärken.

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