Page 62 - Jubibroschuere_2019

Maschinenbau und Verfahrenstechnik

eigenschaften, welche ihren Einsatz sowohl im
Prototypenbau als auch für Serienbauteile mög-
lich machen.

Im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfah-
ren ermöglicht AM eine direkte Bauteilfertigung,
d. h. es müssen zuvor weder Werkzeuge noch
Formen oder Hilfsmittel aufwändig hergestellt
werden. Zusätzlich können durch den schicht-
weisen Aufbau hochkomplexe Geometrien
erzeugt werden, die mit herkömmlichen Verfahren
nicht oder nur mit sehr hohen Kosten darstellbar
wären. Der Aufbau dieser Strukturen orientiert
sich an bionischen Prinzipien (siehe Abbildung 2).
Dabei können entlang ermittelter Lastpfade die
Bauteile durch heterogen verteilte und auch
heterogen aufgebaute, innere Strukturen verstärkt Abb. 2: Strukturbeispiele a) bis d) von Elementen in
werden, ohne Material aus Gründen einer über- AM-Bauteilen, welche auf Grundlage bionischer Prinzipien
triebenen Sicherheit in Bereiche zu deponieren, aufgebaut werden . (Quelle: Tobias Häfele, htw saar)
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welche nicht festigkeitsrelevant sind. Ergebnisse
der Arbeit im Labor IP mit Gewichtsreduktionen
im Bereich von über 70% werden auch durch
Ergebnisse anderer Forschergruppen bestätigt.
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kette ändert, weil auch die vorlaufenden und
Ein Anwendungsbeispiel für den heteroge- nachfolgenden Prozesse geändert werden
nen Aufbau von Bauteilen als Ergebnis eines müssen. Fertigungsvarianten haben aber zur
F&E-Projekts mit einem regionalen Unternehmen Konsequenz, dass die zeichnungsgerechte
skizziert Abbildung 3. Es zeigt eine orthopädische Ausführung zusätzlich noch von der Wahl des
Einlegesohle, die im Labor IP zuerst im CAD- Vormaterials oder den Maschinen-, Prozess- und
Modell erzeugt, dann anlagengerecht aufbereitet Bearbeitungsparametern beeinflusst wird, so
und abschließend im SLS-Verfahren hergestellt dass insgesamt eine große Anzahl von Wechsel-
wurde . wirkungen und Abhängigkeiten entsteht, welche
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gerne in einem Ishikawa- oder auch Ursache-
5. Umgang mit fertigungsbedingten Wirkungsdiagramm dargestellt werden .
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Wechselwirkungen und Abhängigkeiten
Der Gesamteinfluss der einzelnen Parameter
Es gibt nahezu immer eine Alternative, Bau- mündet in die Betrachtung zur Robustheit eines
teile mit anderen als den aktuell angewandten Prozesses, d. h. dessen Anfälligkeit auf die
Fertigungsverfahren herzustellen. Sei es, dass Änderungen einzelner Faktoren. Grafisch äußert
ein einzelnes Verfahren durch ein anderes ersetzt sich dies im Abstand, den ein Bearbeitungspunkt
wird oder aber, dass sich die gesamte Prozess- als Kombination zweier Prozessparameter von

Abb. 3: Schematische Darstellung der CAD-Zeichnung einer orthopädischen, d. h. individualisierten Einlegesohle (Mitte), aufgebaut auf Grundlage einer
Pedobarografiemessung (links) und Umsetzung der CAD-Zeichnung als AM-Teil aus Kunststoff Polyamid PA128. (Quelle: Dominique Lehmon, htw saar)