Einer der wohl entscheidendsten Faktoren im metallischen LPBF-Verfahren stellen die Stützstrukturen der Bauteile dar. Innerhalb der Unlimital AG setzen wir den Fokus darauf, uns besonders auch in diesem Bereich weiterzuentwickeln.
Der metallische 3D-Druck im LPBF-Verfahren bietet eine Vielzahl von interessanten und innovativen Anwendungsmöglichkeiten. Die spannenden Möglichkeiten der Technologie setzt aber auch sehr hohe Anforderung an die technischen Kompetenzen innerhalb der Produktion voraus. Einer dieser kritischen Faktoren ist die Ausrichtung und Stützkonstruktion in der Vorbereitung des Produktionsprozesses. Die Stützstruktur nimmt im metallischen Verfahren die zentrale Funktion einer klassischen Stütze ein und dient ebenfalls als Wärmeleiter in der Produktion, um Spannungen im Bauteil zu minimieren.
Als Anwendungsspezialist setzten wir grossen Wert darauf, uns im Themenbereich der Stützstrukturen ständig weiterzuentwickeln und möglichst innovative Wege für eine optimale Fertigung zu finden. Die richtige Stützkonstruktion kann dabei ein entscheidender Faktor innerhalb der Produktion sein. Sie entscheidet über die nötigen Nachbearbeitungsschritte oder einen allfälligen Baujob-Abbruch. Zudem hat sie auch einen hohen Einfluss auf die Oberflächenqualität des Druckteils.
Ganz nach dem Motto «so viel wie nötig, so wenig wie möglich» gestalten wir unsere Stützkonstruktionen mit neuster Software und implementieren unser gewonnenes Wissen in den Bauprozess der Teile. Durch die konsequente Verfolgung der Strategie können Kosten, Fehlerquoten sowie die Lieferzeit für den Kunden minimiert werden. Zwei Faktoren sind dabei entscheidend:
Design
Das Bauteil Design hat einen direkten Einfluss auf die benötigten Stützstrukturen sowie die Oberflächenqualität und Produzierbarkeit der Teile. Dabei werden klassische Ansätze der Konstruktion verworfen und teilweise auf komplexere Freiformgeometrien gesetzt, um das Bauteil einfacher zu produzieren. Wir prüfen bei jedem Bauteil die Produzierbarkeit und stehen in engem Austausch mit unserer Kundschaft für Anpassungen, um die Kosten stets möglichst tief zuhalten und ein optimales Resultat zu erzielen.
Stützstrukturen
Die richtige Stützstruktur an der richtigen Stelle des Bauteils kann über den Erfolg des Produktionsprozesses entscheiden. Innerhalb eines Bauteils kommen dabei verschiedenste Designs zum Einsatz, die spezifisch auf die Anforderung der jeweiligen Fläche ausgerichtet sind. So werden Stützstrukturen explizit zur Wärmeabführung oder zur Unterstützung von überhängenden Geometrien eingesetzt. Innerhalb eines einzelnen Teiles können dabei verschiedenste Varianten aus Lattice-Strukturen, Vollmaterial oder speziellen Implizit Designs zum Tragen kommen.
Die effiziente Umsetzung
Die Umsetzung dieser beiden Aspekte bedarf nicht nur grossem Know-How, sondern auch einer sehr umfangreichen Software. Wir setzten dabei gesamthaft auf die CAD Software SiemensNX. Diese erlaubt uns nicht nur die Konstruktion und Designmöglichkeiten voll auszuschöpfen, und bietet uns ebenfalls die Möglichkeit, verschiedenste Stützstrukturen im selben Programm zu definieren. Diese Kombination spart enorm Zeit in der Vorbereitung des Baujobs sowie in der Definition und Programmierung allfälliger Post-Processing Schritte im CNC-Bereich.
Haben Sie Fragen zu den allgemeinen Gegebenheiten und Funktionen der Stützstrukturen & des Produktionsprozesses in der additiven Fertigung? Besuchen Sie uns in der Partnerzone der AMX (Stand C1081) und wir diskutieren dieses heisse Thema gerne bei einem kühlen Bier mit Ihnen.
