In den letzten Jahren gab es zahlreiche Fortschritte bei den additiven Fertigungsverfahren. Darum stehen die Maschinen für das Additive Manufacturing nicht länger in den Entwicklungsabteilungen, sondern vermehrt in den Fertigungshallen.
Springer Fachmedien Wiesbaden
Wenn Bauteile inzwischen so konstruiert werden, dass sie die Potenziale des Additive Manufacturing (AM) voll ausschöpfen, dann ist im Umkehrschluss die Fertigung mit anderen Verfahren nicht mehr möglich, heißt es in dem soeben veröffentlichten VDI-Statusreport "Additive Fertigung". Zunehmend wichtig werde deshalb eine Automatisierung der Prozesskette. So müssten AM-Maschinen künftig über eine Schnittstelle an ein Manufacturing Execution System (MES) oder Scada-System an- und in IT-vernetzten Fertigungslinien eingebunden sein. Nur so könne die AM-Maschine beispielsweise mit einem Roboter zur Bauteilentnahme kooperieren. "Unternehmen sind dadurch nicht nur flexibler in ihrer Produktion, sie können auch Kosten sparen, den Materialeinsatz reduzieren und Ressourcen schonen", bewertet Gerd Witt, Vorsitzender des VDI-Fachausschusses "Additive Manufacturing" den zunehmenden Einsatz additiver Fertigungsverfahren. Der Statusreport behandelt drei thematische Schwerpunkte:
Neue AM-Verfahren: Mit neuen Fertigungskonzepten sind beispielsweise Multimateriallösungen (Kunststoff–Kunststoff, Kunststoff–Metall, Metall–Metall, Keramik–Metall) oder eine höhere Fertigungsgeschwindigkeit möglich.
Materialentwicklung: Die additive Fertigung ermöglicht die Herstellung und Verarbeitung von Legierungen, deren Verwendung bisher nicht praktikabel war. Durch das schnelle Aufheizen und Abkühlen beim Laser-Strahlschmelzen entstehen dabei völlig neue Gefügestrukturen. Im Bereich der Hartmetalllegierungen wurden bereits eindrucksvolle Erfolge erzielt. Dabei stehen die Entwicklung neuer Legierungen und die gezielte Nutzung der kurzen Aufschmelz- und Abkühlphasen zur Einstellung der gewünschten Eigenschaften erst am Anfang, heißt es im Statusreport.
Neue Softwaretools: Den Gestaltungsmöglichkeiten additiv hergestellter Bauteile sind bezüglich Fertigbarkeit und Komplexität wenig Grenzen gesetzt. Durch die mögliche Anzahl an Variationen entsteht jedoch eine Herausforderung für Konstrukteure und Entwickler, denn herkömmliche 3D-CAD-Systeme bieten hier kaum Hilfestellungen. Der zeitliche Aufwand für die Realisierung der einzelnen Konstruktionen ist hierbei ein kritischer Faktor. Neue Software- und Simulationstools könnten inzwischen die Entwickler an vielen Stellen der digitalen Prozesskette unterstützen und AM-gerechtes Design von Bauteilen vereinfachen.