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Additive Fertigung Post Processing im 3D-Druck optimieren

Quelle: SKZ 2 min Lesedauer

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Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg widmet sich mit einem eigenen Kompetenzzentrum intensiv der Forschung und Ausbildung im 3D-Druck. An einer S1 Strahlanlage von AM Solutions untersuchen die Mitarbeiter das Post Processing, also die Nachbearbeitung im 3D-Druck.

Auf diesem Bild wurde das Brain Gear mit Polybeats gestrahlt, die im Ergebnis zu einer deutlich homogeneren Oberfläche führen. (Bild: SKZ)
Auf diesem Bild wurde das Brain Gear mit Polybeats gestrahlt, die im Ergebnis zu einer deutlich homogeneren Oberfläche führen.
(Bild: SKZ)

Das Kunststoff-Zentrum SKZ beschäftigt sich nicht nur mit verschiedenen Materialien, sondern auch mit den entsprechenden Fertigungsprozessen. Der 3D-Druck spielt hier eine bedeutende Rolle. Im eigenen Kompetenzzentrum, dem Center for Additive Production in Würzburg, wird geforscht und es werden Lehrgänge konzipiert, um Unternehmen fit für dieses Fertigungsverfahren – auch im Hinblick auf die Serienfertigung – zu machen. Aber gerade, wenn es um größere Serien geht, liegt der Schlüssel in der Nachbearbeitung, dem Post Processing. Um diese Auswirkungen zu untersuchen, arbeitet das SKZ mit einer S1 Strahlanlage von AM Solutions – 3D post processing technology.

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Einfluss von Strahlmittel auf die Oberflächenqualität

„Bei unseren Forschungsarbeiten an neuen Werkstoffen für die pulverbettbasierte additive Fertigung ist das Post Processing ein sehr wichtiges Thema“, bestätigt auch Kevin Popp, Senior Scientist Forschung Additive Fertigung vom SKZ. „Derzeit untersuchen wir zum Beispiel, welchen Einfluss welches Strahlmittel auf die Oberflächenqualität der eingesetzten Materialien hat. Dafür nutzen wir die S1 und sind besonders davon begeistert, wie flexibel wir bei der Nachbearbeitung mit dieser Anlage sind, wie etwa beim Strahlmittelwechsel.“ Der unkomplizierte Wechsel der Strahlmittel bei der S1 ermöglicht einen schnellen und vor allem direkten Vergleich zwischen verschiedenen Medien, wie Glasperle, Keramik oder Polybeads.

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Mittels CT-Scan wird beispielsweise genau geprüft, welche Auswirkungen verschiedene Strahlmittel auf die Oberfläche haben. So ist zum Beispiel bei Orthesen oder Prothesen mikrofeiner Glasbruch, wie er bei einer Glasperle auftritt, unbedingt zu vermeiden. Hier eignen sich andere Strahlmedien, wie Polybeads besser. Untersucht und dokumentiert wird ebenfalls, welche Bearbeitungsparameter, wie verschiedene Düseneinstellungen, welchen Einfluss auf die Qualität haben. All diese Erkenntnisse sind wichtig für Unternehmen, die den 3D-Druck fest in ihre Produktion etablieren möchten.

300 komplexe Bauteile in nur 15 Minuten strahlen

„Wenn es um die Serienfertigung geht, sind natürlich auch Reproduzierbarkeit und Zeit entscheidende Parameter, die wir uns genau ansehen“, erklärt Popp. „Als wir noch weitgehend manuell gestrahlt haben, waren die Oberflächenqualitäten stark schwankend. Die S1 schafft es selbst komplexeste Bauteile, wie Brain Gears mit ihren filigranen Zahnrad-Geometrien, in großen Mengen bei stets gleichbleibender Qualität zu bearbeiten. Während wir vorher für 300 Stück einen ganzen Tag fürs Strahlen mit schwankenden Ergebnissen benötigt haben, schaffen wir das nun in 15 Minuten bei bester Oberflächenqualität.“ Diese Erkenntnisse sind natürlich wichtig für den Aufbau entsprechend effizienter Prozessketten. „Wir verstehen uns als Wegbereiter für die additive Fertigung und möchten die Menschen gezielt an die Technik heranführen.“

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