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Ungeahnte Designfreiheit Das faszinierende der additiven Fertigungsverfahren ist, dass damit geometrisch komplexe Strukturen in bisher ungeahnter Design- freiheit herstellbar sind, die mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht oder nur aufwendig realisiert werden können. Es sind keine speziellen Werkzeuge notwendig und konventionelle Restriktionen wie Hinterschnitte entfallen. Außerdem können Funktionen wie beispiels- weise Leichtbaustrukturen bereits im additiven Fertigungsprozess in die Produkte integriert werden. Mit den Technologien der additiven Fertigung scheinen der Herstellung von Bauteilen keine Grenzen mehr gesetzt. Hinzu kommt, dass vor dem Hintergrund immer kürzerer In- novationszyklen und zunehmender Individualisierung von Produkten die in geringeren Losgrößen hergestellt werden, mithilfe der additiven Fertigungsmethoden die Produktentwicklungszeiten drastisch verkürzt werden und Produkte schneller am Markt sind. Längst nicht mehr nur für Prototyping Während bislang hauptsächlich Designstudien und Prototyping von additiven Fertigungsmethoden profitiert haben, etablieren sich diese Verfahren nach und nach in den unterschiedlichsten Bereichen der industriellen Fertigung. Diese reichen von der Herstellung von Spritz- gießformen bis hin zum Turbinenrad und vom Greifer für die Automa- tionstechnik bis zum Zahnimplantat oder zum Flugzeugstrukturteil. Selbst die Herstellung ausgereifter Funktionsteile und hochwertiger Mas- senteile des allgemeinen Maschinenbaus könnten künftig durch additive Fertigungsmethoden ergänzt jedoch nicht ersetzt werden. „Indem man beispielsweise bei Geometrien, die aus einem Werkstück herausragen, auf überdimensionale Rohlinge verzichtet und stattdessen die klassische Bearbeitung mit additiven Fertigungsmethoden kombiniert, lassen sich Werkstoff- und Werkzeugkosten reduzieren“, erklärt Dr. Ronald Weißen- bacher, der Leiter Forschung und Entwicklung bei Boehlerit. Hoch span- nende Ansätze bieten auch die Möglichkeiten unterschiedliche Materia- lien (Stähle, Kunststoffe, Keramiken) miteinander zu kombinieren. Neue Freiheiten für Werkzeugsysteme Die Schneidstoffspezialisten aus dem Österreichischen Kapfen- berg beschäftigen sich schon seit geraumer Zeit mit diesen modernen Fertigungsmethoden. „Zum einen geht es uns darum, additive Ferti- gungsmöglichkeiten für die Herstellung von Werkzeugen bzw. Werk- zeugsystemen zu nutzen und zum anderen geeignete Schneidstoffe für die neuen Herausforderungen hinsichtlich der künftig verwendeten Werkstoffe und Werkstoffkombinationen anzubieten“, ergänzt Weißen- bacher. Was die Nutzbarkeit additiver Fertigungsmethoden zur Her- stellung von Hartmetallerzeugnissen, sprich Wendeschneidplatten betrifft, so gibt es laut Weißenbacher zumindest auf absehbare Zeit noch keine Alternative zu den hoch entwickelten bei Boehlerit praktizierten Verfahren. Das sogenannte Laserschmelzen hingegen öffnet im Bereich der Werkzeuggrundkörper neue Möglichkeiten, um z.B. Kühlmittelkanäle frei zu gestalten bzw. konstruktive Freiheiten zu nutzen, um letztlich Werkzeuge als abgestimmte Gesamtsysteme vom Grundkörper über die Schneidstoffe und Beschichtungen weiter zu optimieren. Hybride Lösungen Über die Möglichkeiten im Bereich der Werkzeugherstellung hin- aus, bringt der Einzug additiver Fertigungsmethoden in die industrielle Fertigung, generell für die Zerspanungstechnik betrachtet, neue Her- ausforderungen aber auch Chancen mit sich. „Die additive Produktion ist trotz all ihrer Vorteile nicht ohne Schwächen, speziell bei Genauigkeiten und Auflösungen, sprich Bauteiltoleranzen und Oberflächenqualitäten. Die Lösung besteht in hybriden Ansätzen, die additive Methoden und zerspanende Bearbeitungen kombinieren“, so Weißenbacher. Dies gilt immer auch dann, wenn sogenannte Supportgeometrien für Überhän- ge, Auskragungen oder besonders feine Strukturen wieder entfernt werden müssen. So wird die additive Fertigung den bereits anhaltenden Trend, weg von der Schruppbearbeitung hin zum reinen Schlichtschnitt, weiter verstärken. „Unsere Chancen als Hersteller für Werkzeugsysteme und Schneidstoffspezialisten sehen wir bei Boehlerit in der Beherrschbarkeit der künftigen Zerspanungsaufgaben, die mit neuen Werkstoffen auch neue Herausforderungen mit sich bringen“, unterstreicht Weißenbacher. Dazu gehört auch, Schneidstoffe bzw. Schneidkörper zu entwickeln, die beispielsweise bei Kompositbauteilen in unterschiedlichen Werkstof- fen mit teils recht konträren Anforderungen funktionieren. Dass solche Aufgaben quasi am Zahn, respektive der Werkzeugschneide, zu lösen sind zeigt die Praxis. In enger Zusammenarbeit mit führenden Unter- nehmen der Stahlindustrie, darunter in unmittelbarer Nachbarschaft mit Böhler Edelstahl, einem führenden Hersteller von pulvermetallurgischen Werkstoffen, entsteht bei Boehlerit das Know-how für die spanabhe- bende Bearbeitung neuster Werkstoffentwicklungen. So zählt Boehlerit vor allem auch bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien wie Titanlegierungen, siliziumhaltige Aluminiumlegierungen oder Nickelba- siswerkstoffen wie sie auch beim selektiven Laserschmelzen (SLM) zum Einsatz kommen, zu den Pionieren. Resümee Wer sich mit den Möglichkeiten der additiven Fertigung beschäf- tigt, gewinnt durch deren Einzug in die industrielle Fertigung zunächst den Eindruck, dass subtraktive Bearbeitungen ersetzt werden, sprich Zerspanungsvolumen abnehmen. Dies stimmt nur auf den ersten Blick und bedingt. Bauteile die heute in ausgereifter Serienproduktion her- gestellt werden lassen sich nicht ersetzten, sondern bestenfalls ergän- zen. Gleichzeitig entstehen neue, auf konventionellen Wegen nicht oder nicht wirtschaftlich herstellbare Funktionsteile aus innovativen Werkstof- fen. Die Zerspanungstechnik wird also anspruchsvoller, vielfältiger und span(n)ender. Foto: ©iStock 009 BOEHLERIT MAGAZIN

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