Erarbeitung von Gestaltungsrichtlinien für die Konstruktion additiv gefertigter Mechanismen

Additive Fertigungsverfahren haben sich aufgrund ihrer losgrößenunabhängigen Fertigungskosten und der großen Gestaltungsfreiheit sowohl in der Forschung als auch in der industriellen Anwendung erfolgreich etabliert. So werden die verschiedenen additiven Verfahren nicht mehr nur für die Herstellung von Prototypen, sondern vermehrt zur Fertigung komplexer, endkonturnaher Bauteile und gesamter Baugruppen angewendet. Dabei konnten in den letzten Jahren zahlreiche Richtlinien für die Gestaltung der schichtweise aufgebauten Bauteile hergeleitet werden. Eine umfassende Betrachtung additiv gefertigter Gelenke fehlt jedoch bisher. Um den Produktentwickler bzw. Konstrukteur bei der Gestaltung von mittels Fused Deposition Modeling (FDM) hergestellten Drehgelenken zu unterstützen, werden im nachfolgenden Beitrag relevante Aspekte, wie z. B erforderliche Mindestspalte zur Trennung von nicht- und einfach-gekrümmten Elementen, aufgezeigt. Versuchsergebnisse dienen dabei als Basis für die Ableitung von Richtlinien für das Design FDM-gedruckter Gelenke und ergänzen dadurch die Grundsätze des Design for Additive Manufacturing. Die Umsetzung der erarbeiteten Gestaltungsrichtlinien wird anschließend exemplarisch an einem ebenen Mechanismus dargelegt.