Kurzfassung
Der Serieneinsatz der additiven Fertigung ist maßgeblich durch die hohen Kosten und der geringen Produktivität der Verfahren limitiert. Der hier vorgestellte Ansatz zeigt, wie die Wirtschaftlichkeit des Laser-Strahlschmelzens (LBM) durch die Kombination mit etablierten Fertigungsverfahren erhöht werden kann. Ziel ist es, nur solche Funktionsträger additiv zu fertigen, die einen höheren Kundennutzen bringen. Dazu werden Konstruktionsrichtlinien definiert, Prozessketten erarbeitet und eine Qualitätssicherung mittels Ultraschallüberwachung realisiert.
Abstract
Series production using additive manufacturing is still limited due to the arising costs and low productivity. This article shows a possibility to increase the profitability of Laser Beam Melting (LBM) by combining it with well-established manufacturing processes. The approach aims to produce only sections of a part with additive manufacturing that provide an additional customer value. Therefore, an adapted design methodology, design guidelines and the combined process chains are developed. Furthermore, a new method for quality insurance using ultrasonic testing is introduced.
References
1. KruthJ.-P.; LeuM. C.; NakagawaT.: Progress in Additive Manufacturing and Rapid Prototyping. CIRP Annals – Manufacturing Technology (1998) 47, S. 525–540Search in Google Scholar
2. LindemannC.: Exploring The Capabilities and Costs of Additive Manufacturing Technologies for Production. 3D Printing & Additive Manfuacturing Industrial Applications Global Summit2013, London, 19 November 2013Search in Google Scholar
3. ZähM.; ReinhartG. (Hrsg.): Additive Fertigung – Bauteil- und Prozessauslegung für die wirtschaftliche Fertigung. IWB Seminarberichte, Bd. 103. Utz Verlag, München2012Search in Google Scholar
4. BauerA.; NolisP.: Verfahrenskombination von SLM und Gießen ermöglicht wirtschaftliche Herstellung großvolumiger Bauteile. Fraunhofer ILT, Pressemitteilung vom 25.11.2014. Online: https://www.ilt.fraunhofer.de/de/presse/pressemitteilungen/pm2014/pressemitteilung-24-11-2014.htmlSearch in Google Scholar
5. LindemannU.: Methodische Entwicklung technischer Produkte. Methoden flexibel und situationsgerecht anwenden. VDI-Buch, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg2009; 10.1007/978-3-642-01423-9Search in Google Scholar
6. von RebenstockH.: Light Engineering durch 3D Laserdrucken. Laser Centrum Nord, 2014. Online: http://www.centers-of-competence-ev.info/neu/wp-content/uploads/2014/07/16-von-Rebenstock_TU-Hamburg_LZN-.pdfSearch in Google Scholar
7. Altair: Kombination von Topologieoptimierung und laseradditiver Fertigung erschließt neue Leichtbaupotenziale, Hannover Messe 2015Search in Google Scholar
8. KranzJ.; HerzogD.; EmmelmannC.: Laser Additive Manufacturing of Lightweight Structures in TiAl6V4: A Design for Manufacturing Approach. 201410.2351/1.4885235Search in Google Scholar
9. AdamG. A. O.: Systematische Erarbeitung von Konstruktionsregeln für die additiven Fertigungsverfahren Lasersintern, Laserschmelzen und Fused Deposition Modeling. Dissertation 2015Search in Google Scholar
10. AdamG. A. O.; ZimmerD.: On design for additive manufacturing – Evaluating geometrical limitations. Rapid Prototyping Journal21 (2015) 6, S. 662–67010.1108/RPJ-06-2013-0060Search in Google Scholar
11. Deutsches Institut für Normung: Form- und Lagetolerierung nach DIN EN ISO 1101. Beuth Verlag, Berlin 2015Search in Google Scholar
12. BambergJ.; DillhöferA.; HeßTh.; RiederH.; SpiesM.: Online-Prozessüberwachung mittels Ultraschall bei der generativen Fertigung. DGZfP-Jahrestagung 2014 – Mo.3.A.1, Potsdam 26.–28. Mai 2014. Online: http://jt2014.dgzfp.de/portals/jt2014/BB/mo3a1.pdfSearch in Google Scholar
13. SchneiderE.: Untersuchung der materialspezifischen Einflüsse und verfahrenstechnische Entwicklungen der Ultraschallverfahren zur Spannungsanalyse an Bauteilen. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart1999Search in Google Scholar
© 2017, Carl Hanser Verlag, München