Metallische AM-Bauteile vollautomatisiert nachbearbeiten, veredeln und polieren

Die additive Fertigung von Bauteilen gehört in immer mehr Branchen zu den Serienfertigungsverfahren in der industriellen Produktion.

Mit dem wachsenden Bedarf steigen auch die Anforderungen an die Oberflächengüte der gedruckten Werkstücke. Um die hohen Ansprüche prozesssicher und effizient zu erfüllen, haben Rösler und Hirtenberger in enger Zusammenarbeit ein weltweit einzigartiges System für die vollautomatische Nachbearbeitung und Veredelung additiv hergestellter Bauteile aus allen gängigen Metallen und Legierungen entwickelt. Die Kooperations-Lösung wird dem Fachpublikum auf der Formnext, die vom 13. bis 16. November 2018 in Frankfurt stattfindet, vorgestellt.

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 Engineered Surfaces und die Rösler Oberflächentechnik in enger und vertrauensvoller Kooperation eine innovative 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.

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.