Leicht gebaut und Funktionen integriert

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Für den Metall-3D-Druck optimierter Sauggreifer

Im Vergleich zu vielen konventionellen Fertigungsverfahren sind Bauteilkosten im 3D-Druck nicht vornehmlich abhängig von der gestalterischen Komplexität eines Bauteils. Vielmehr kann ein Kostentreiber im Rahmen des 3D-Drucks das Volumen eines Bauteils sein. Für die 3D-Druck-gerechte Neukonstruktion wurde vor diesem Hintergrund der Leichtbauansatz einer Minimalkonstruktion verfolgt. Dieser hatte das Ziel, Material nur dort vorzusehen, wo es aus struktureller Sicht notwendig ist. Beispiele sind Lastpfade, aber ebenso fest definierte Schnittstellen. Überdies wurde der Ansatz einer Funktionsintegration verfolgt.

Zur Reduktion von Montageschritten erfolgte zunächst die Integration des Schlauchanschlusses des Unterdrucksystems in den Greifer selbst. Neben einem reduzierten Gewicht und einem verringerten Montageaufwand konnte durch diesen Ansatz überdies das Risiko von Leckagen im Pneumatikkreislauf reduziert werden. Strukturell wurde abschließend die Haltestruktur zwischen dem Greifer und der Systemumgebung der Maschine in die finale 3D-Druck-gerechte Bauteilversion integriert. Eine weitere Reduktion des Montageaufwands sowie ein weitgehender Wegfall von komplexen Justagevorgängen war die Folge.

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Die optimierte Konstruktion besteht aus Aluminium AlSi10Mg und weist gänzlich selbstabstützende Geometrien auf, sodass bei der Bauteilfertigung im 3D-Druck auf den Einsatz von Stützstrukturen verzichtet werden kann. Eine Reduktion der Fertigungskosten ist die Folge. Durch die Kombination von Ansätzen des Leichtbaus, der Funktionsintegration sowie der Stützstrukturreduktion konnte für das finale Bauteil eine Reduktion des Gewichtes von ursprünglich 237 g auf 60 g und eine Reduktion des Montageaufwands erzielt werden. (qui)

Formnext 2016: Halle 3.1, Stand F27

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