Erst 3D-drucken dann drehen

von Thomas Masuch

Additive Fertigung: Die Nachbearbeitung gedruckter Bauteile bietet enorme Chancen auch für Zerspanungsunternehmen

15.07.2019 -  Jährlich zweistellige Wachstumsraten sorgen dafür, dass der Markt des industriellen 3D-Drucks eine immer größere und weitreichendere wirtschaftliche Anziehungskraft ausübt. Das betrifft inzwischen nicht mehr nur Unternehmen, die sich auf die Additive Fertigung spezialisiert haben und 3D-Drucker oder Materialien liefern, sondern auch für Betriebe aus der Zerspanung.

Denn gerade bei der Additiven Fertigung von Metallteilen werden die Bauteile nur in den seltensten Fällen so verwendet, wie Sie aus der Maschine kommen und erfordern in der Regel eine Nachbearbeitung. Diese umfasst neben der häufigen Entfernung von Stützstrukturen unter anderem auch Oberflächenbearbeitung sowie die klassische Zerspanung wie Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden. Je nach Bauteil, Anwendung und den Erfordernissen der Branche kann der Prozess der Nachbearbeitung sehr aufwändig sein und teilweise sogar eine deutliche höhere Wertschöpfung erzeugen als das eigentliche »3D-Drucken« des Bauteils.

Dadurch, dass immer wieder neue Technologien für den industriellen 3D-Druck auf dem Markt kommen, erweitern sich auch die Anforderungen und Möglichkeiten für die Nachbearbeitung. Und auch durch die größer werdende Zahl der Materialien, die additiv verarbeitet werden können (wie zum Beispiel Inconel, Hastelloy, Titan, Aluminium, Werkzeugstahl oder verschiedene Edelstähle), steigt der Anspruch an das Postprocessing.

Know-how kombinieren

Das zeigt sich auch bei einem Projekt der Deutschen Bahn, die zusammen mit dem Fertigungsunternehmen Rolf Lenk und dem Maschinenhersteller Gefertec Ersatzteile für Lokomotiven aus den 1960er und 1970er-Jahren additiv fertigt. Die rund 12 Kilogramm schweren stählernen Radsatzlager-Deckel mit einem Durchmesser von 374 Millimetern werden bei Rolf Lenk im norddeutschen Ahrensburg zuerst im Draht-Auftragschweißen (3DPM) hergestellt. In einem weiteren Schritt werden die Bauteile gedreht und auf die exakte Maßhaltigkeit und Oberflächengüte gebracht. Dem Unternehmen Rolf Lenk kommt dabei zugute, dass es über eine langjährige Erfahrung in der Zerspanung verfügt und dieses Know-how mit der Additiven Fertigung kombiniert.

Wie vielfältig in der Nachbearbeitung von additiven Bauteilen inzwischen »gedreht« wird, zeigt auch ein weiteres Beispiel aus dem Hause Rolf Lenk: Im Pulverbettverfahren entstanden auf einer SLM 280 vier Radaufhängungen aus Titan, die im Elektro-Rennauto »e-gnition EGN19« der TU Hamburg (TUHH) zum Einsatz kamen. Bei den Radaufhängungen wurde der Innenradius auf der Drehmaschine bearbeitet.

Chancen ergreifen

Diese Beispiele machen deutlich, wie wichtig Know-how aus der Zerspanung für den industriellen 3D-Druck ist und welche Möglichkeiten sich hier auch für Unternehmen ergeben, die ursprünglich im Bereich Drehen und Fräsen zu Hause sind. Denn nur wer die gesamte Prozesskette beherrscht, kann die Vorteile dieses hochmodernen Fertigungsprozesses voll nutzen. Erste Anlaufstelle hierfür ist die Formnext. Hier treffen Zerspanungsunternehmen auf hochqualifizierten Fachbesucher (2018: 26.919) – darunter Entscheider von internationalen Herstellerfirmen aus zahlreichen Branchen von der Medizintechnik über Gas- und Ölexploration bis zur Luftfahrtindustrie. Diese halten auf der Formnext auch Ausschau nach Partnern, mit denen sie ihre eigenes Fertigungspotential weiterentwickeln können.