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Aus der Praxis 3D-Druck beginnt im Kopf

| Redakteur: Simone Käfer

Konstrukteure müssen umdenken, um die Möglichkeiten der Additiven Fertigung zu nutzen. Der Konstrukteur von Kühlschmierstoffsystem, Grindaix, hat das getan und druckt nun individualisierte Düsen.

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Aus einem Guss: Weich geschwungen und ohne harte Übergänge kommt die von Bionic Production überarbeitete Düsenkonstruktion jetzt strömungsoptimiert aus dem 3D-Drucker.
Aus einem Guss: Weich geschwungen und ohne harte Übergänge kommt die von Bionic Production überarbeitete Düsenkonstruktion jetzt strömungsoptimiert aus dem 3D-Drucker.
(Bild: © www.clauslanger.de; Grindaix)

Die große Herausforderung beim Innenrundschleifen sind die beengten Platzverhältnisse zwischen Bauteil und Werkzeug. Hier eine mit konventionellen Fertigungsmethoden hergestellte Kühlschmierstoff düse unterzubringen, die den Anforderungen entspricht, ist schwierig und bei sehr kleinen Öffnungen meist unmöglich. In der Praxis wird daher der zum Schleifen benötigte Kühlschmierstoff (KSS)vorsichtig von außen eingespritzt. Das führt dazu, dass der Innenrundschleifprozess nur sehr langsam vonstattengeht, und birgt überdies das Risiko, dass zu wenig KSS an die Bearbeitungsstelle gelangt. Das Resultat sind höhere Taktzeiten und eine damit verbundene verringerte Produktivität sowie hohe Ausschussraten aufgrund thermischer Schädigungen am Bauteil. Nicht nur für Dirk Friedrich, geschäftsführender Inhaber der Firma Grindaix, keine befriedigende Lösung.

Grindaix baut Kühlschmierstoff -Versorgungssystemen für Werkzeugmaschinen um und entwickelt Lösungen, um Schleifbrand und die Verschwendung von Kühlschmierstoffen weitestgehend zu vermeiden. Dafür halten sich die Mitarbeiter des Unternehmens auf dem Laufenden bezüglich neuer Fertigungstechniken. „Wir beschäftigen uns schon lange mit dem Thema 3D-Druck. Passgenaue, effiziente und individualisierte Düsen für ganz spezifische Anwendungen beim Innenrundschleifen gab es auf dem Markt bisher selten. Die neue Technik erschien uns geeignet, eine solche Düse herzustellen“, erklärt Friedrich.

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Vergiss alles, was Du weißt

„Alles ist möglich” ist häufig der Tenor, wenn es um 3D-Druck geht. Das stimmt – prinzipiell. Aber vor dem Fertigen eines Teils ist umfassendes Engineering-Know-how gefragt, damit das, was der 3D-Drucker Schicht für Schicht aufbaut, auch seinen Zweck erfüllt. Dieses Fachwissen in eine 3D-Druck-gerechte Konstruktion einfließen zu lassen, ist gar nicht so einfach. Das mussten auch die Ingenieure bei Grindaix feststellen. „Wir sind es gewohnt, klassisch, also auch stets fertigungsorientiert zu konstruieren. Die 3D-Konstruktion ist kein Hexenwerk, aber man muss bereit sein, umzudenken“, so Friedrich.

Schützenhilfe holte sich Grindaix bei Bionic Production. Das Unternehmen entstand aus ehemaligen Mitarbeitern des Laser Zentrum Nord und hat sich das Ziel gesetzt, das 3D-Druck-Verfahren in die industrielle Serie zu bringen. Neben der Fertigung von Bauteilen bietet Bionic Production auch Dienstleistungen wie Beratung, Schulung, Bauteiloptimierung sowie Prozess- und Materialentwicklung an. „Die Mitarbeiter von Bionic Production überarbeiteten und optimierten unsere erste Konstruktion 3D-Druck-gerecht. Sie zeigten uns, worauf man achten muss, und wir haben so viel gelernt, dass wir jetzt in der Lage sind, auch selbstständig 3D-Teile zu konstruieren“, erzählt Friedrich. Matthias Schmidt-Lehr, Vertriebsleiter bei Bionic, weiß, worauf es beim 3D-Druck ankommt: „Konstrukteure sollten Gelerntes erst einmal vergessen und der neuen Technik Raum geben. Gerade Linien und rechteckige Strukturen braucht man höchstens in Ausnahmefällen. Beim 3D-Verfahren besteht die Möglichkeit, Freiformflächen zu drucken, die sich mit herkömmlichen CAD-Tools oft gar nicht konstruieren lassen, und wenn doch, muss der Anwender damit umgehen können.“

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