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Brennen 3D-Brennen ersetzt kostenintensives Fräsen

Von Juliana Pfeiffer

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Ruderer Klebetechnik GmbH
Jebens GmbH

Bei der Jebens GmbH gehört das Brennen über mehrere Ebenen zum Tagesgeschäft. Nun hat es das Verfahren um das 3D-Brennen ergänzt und ersetzt damit auch bei anspruchsvollen Geometrien das kostenintensive Fräsen.

Die Verstärkungsrippen für diese Stahlgießpfanne wurden mit einer vorgegebenen Torsion gebrannt.
Die Verstärkungsrippen für diese Stahlgießpfanne wurden mit einer vorgegebenen Torsion gebrannt.
(Bild: Jebens)

Für den Schmelzbetrieb eines Stahlwerkes sollten insgesamt 24 Stahlrippen die zwei neuen Gießpfannen verstärken. Hergestellt wurden diese mit dem Verfahren 3D-Brennen. Die Stahlrippen umschließen den leicht kegelartigen Gießpfannenkörper sternförmig. Beim genauen Hinschauen wird jedoch deutlich, dass jedes Brennteil so aussieht, als sei es um eine imaginäre Längsachse gedreht. Mit einer Fräsmaschine wäre auch diese Umsetzung eher eine – sehr kostspielige – Standardaufgabe.

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Der Schnittwinkel der Rippen sollte bei einer Bauteilgröße von 120 x 245 x 928 Millimetern über die gesamte Länge von 72 auf 84 Grad verändert werden. Jebens setzte bei der Bearbeitung auf Brennen statt Fräsen. Die Umsetzung erfolgte in zwei Stufen:

  • 1. der Vorschnitt durch autogenes Brennen mit Sauerstoff
  • 2. mit dem Fasroboter wurden der nicht vertikale Schnittkantenverlauf gefertigt

Winkel des Bauteils über gesamte Länge beliebig verändern

Dabei war die Programmierung des Roboters komplex, dass sie nur durch den Hersteller der Robotersteuerung gelöst werden konnte. Mit dem Ergebnis, dass Jebens schließlich den Winkel des Bauteils über die gesamte Länge nahezu beliebig verändern konnte. Binnen einer Woche war die erste Stahlrippe mit der vorgegebenen Torsion erstellt. Das Bauteil für diesen spezifischen Einsatzzweck musste nicht einmal durch Fräsen nachbearbeitet werden. Neben dem robotergeführten Brenner musste zudem im gesamten Prozess das Materialverhalten durch eine entsprechend sensible Temperaturführung berücksichtigt werden. Selbst bei schwierigen Bauteilgeometrien lohnt es sich zu überlegen, ob eine Vor- oder sogar Komplettbearbeitung mit der Technik des 3D-Brennens möglich ist. Das Verfahren bietet eine zeitliche und wirtschaftliche Alternative zur mechanischen Bearbeitung an.

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