Additive Fertigung Gewinde additiv fertigen – oder besser nicht

Quelle: 3D-Metall-Theobald 1 min Lesedauer

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Kann ein Gewinde additiv gefertigt werden? 3D-Metall-Theobald klärt über die Machbarkeit auf.

(Bild:  3D-Metall-Theobald)
(Bild: 3D-Metall-Theobald)

Mit dem Verfahren Powder Bed Fusion – Laser Beam lässt sich direkt kein metrisches Gewinde aus Metall herstellen, das ohne Nachbearbeitung nutzbar ist. Das hat zwei Hauptursachen:

  • Die Winkelverhältnisse in einem metrischen Gewinde sind grundsätzlichen ungünstig und unterschreiten bei den meisten Parametersätzen den minimalen Downskin-Winkel. Dadurch besteht die Gefahr das Partikel nicht voll verschmolzen werden und abreißen. Das Gewinde franst aus.
  • Die Rauheit ist aufgrund der Winkelverhältnisse sehr hoch, so dass kein gangbares Gewinde entsteht.

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Trotzdem lassen viele Kunden ihre Gewinde mitdrucken. 3D-Metall-Theobald verwendet hauptsächlich den Werkstoff 1.4404, das ist ein hochlegierter Chrom-Nickel Stahl. Das Material ist zäh und da ist ein vorgedrucktes Gewinde eine Arbeitserleichterung. Die Schwierigkeit liegt dann in der Nachbearbeitung, da der Gewindegang sauber getroffen werden muss. Es entsteht ein Gewinde das nach dem Schneiden funktioniert, aber nicht ganz normgerecht ist. Technisch einwandfrei wäre es, das Kernloch oder die Welle zu drucken und das Gewinde komplett in einem separaten Arbeitsgang zu schneiden, fräsen oder anders herzustellen. Allerdings können einige Gewinde in bestimmten Werkstoffen ohne Nachbearbeitung erzeugt werden, beispielsweise das Rundgewinde. Die Toleranzen in dem Gewindetyp sind hoch. Als Werkstoff wurde CuSn10 mit einer gegenüber 1.4404 deutlich besseren Oberfläche gewählt.

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