Additive Fertigung Mit 3D-Druck schneller zum passenden Verbindungssystem

Von Annedore Bose-Munde

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Der 3D-Druck ist eine relativ neue Fertigungsmethode, die die Grenzen des Machbaren stark erweitert hat. Was er in der Verbindungstechnik leisten kann, verrät dieser Beitrag.

Der Verbindungstechnikspezialist Arnold Umformtechnik bietet jetzt auch an, Verbindungssysteme mit sehr hoher Designfreiheit additiv zu fertigen. Das spare Zeit und Geld. Arnold setzt dabei auf das Selective Laser Melting (SLM) von allen gängigen Werkstoffen dafür.
Der Verbindungstechnikspezialist Arnold Umformtechnik bietet jetzt auch an, Verbindungssysteme mit sehr hoher Designfreiheit additiv zu fertigen. Das spare Zeit und Geld. Arnold setzt dabei auf das Selective Laser Melting (SLM) von allen gängigen Werkstoffen dafür.
(Bild: Arnold Umformtechnik)

Funktionsoptimierte und nachhaltige Verbindungssysteme, hochkomplexe Fließpressteile, Engineering sowie Zuführ- und Verarbeitungsprozesse sind das Metier von Arnold Umformtechnik, ein Unternehmen, dass sich als Entwicklungspartner für OEMs und Zulieferer der Automobil- und Elektroindustrie etabliert hat. Jetzt steigt das Unternehmen in die Welt der additiven Fertigung ein. Das Ziel des neuen Weges ist, das klassische Leistungsportfolio durch schnelle und passgenaue Komponenten zu ergänzen, die per 3D-Druck gefertigt werden, um die Anwender noch besser zu unterstützen.

Eingesetzt wird bei Arnold Umformtechnik das SLM-Verfahren (Selective Laser Melting), also das schichtweise Auftragen von Pulver und das partielle Verschweißen mit der Energie eines Laserstrahls. Verarbeitet werden dabei alle am Markt gängigen Werkstoffe.

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3D-Druck schafft neuartige Verbindungsmöglichkeiten in Rekordzeit

„Durch die additive Fertigung genießen wir konstruktiv einen Gestaltungsfreiraum, der gigantisch ist – bei teils sehr moderaten Kosten. Weil außerdem keine Formen oder Werkzeuge für die Bauteilherstellung angefertigt werden müssen, sind Lieferzeiten erreichbar, die nur einen Bruchteil der bisherigen ausmachen“, fasst Uwe Wolfarth, Senior Director Research, Development and IP bei Arnold Umformtechnik, die Vorteile der additiven Fertigung für die Verbindungstechnik zusammen. Für ihn ergeben sich daraus zwei Vorteile für Verbindungssysteme: Erstens können Innovationen entwickelt werden, die später in der Serie einsetzbar sind – beispielsweise in der Verarbeitungstechnik von Verbindungselementen. Zweitens können Prototypen und auch Kleinserien von neuen Verbindungselementen hergestellt werden, was auch noch in sehr kurzer Zeit und in großer Variantenzahl machbar ist. Dadurch können die Entwicklungszeiten deutlich reduziert werden.

Norm- und fachgerechte Fertigung im Hause Arnold Umformtechnik

Ein wichtiger Punkt, der sich auf die ganze Prozesskette mit Blick auf das Verbindungselement auswirkt, ist, dass alles, was ausgehend von der additiven Teilefertigung hergestellt wird, letztendlich auch im Hause Arnold bis zum letzten Step fertiggestellt werden kann. Das bedeutet, es können Wärme- und Oberflächenbehandlungen durchgeführt oder funktionalisierende Beschichtungen aufgetragen werden (etwa Gleitschichten). „Alles, was ein Kunde von einem konventionell hergestellten Verbindungselement kennt, können wir auch umsetzen. Dazu gehört auch die entsprechende Validierung. Das heißt, Die Prozesse werden bei Arnold entsprechend der vorliegenden Lizensierungen auch norm- und fachgerecht ausgeführt“, betont Wolfarth mit Blick auf die Bauteilqualität. Dieses unterscheide den Verbindungselementespezialisten schließlich von reinen 3D-Druck-Dienstleistern. Nicht zu vergessen: Speziell in der Automobilindustrie ist eine normkonforme Absicherung der Prozesse essenziell. Anwender können folglich gewisse Prozesse auslagern und erhalten bei Bedarf alles von Arnold.

Ein sehr wichtiger Aspekt mit Blick auf additive Fertigungsverfahren ist nach Meinung von Wolfarth auch, dass die Sicherheit des Bauteiles gewährleistet wird. „Es ist schließlich ein Unterschied, ob ich eine Schraube drucke, mit der ich einen Bremssattel befestige oder eine mit der ich nur eine Zierblende befestige“, präzisiert Wolfarth.

Um das Einsatzspektrum des 3D-Drucks und die Grenzen des Verfahrens zu definieren, laufen bei Arnold derzeit Untersuchungen, mithilfe derer die geometrischen und mechanischen Eigenschaften von additiv hergestellten Verbindungselementen mit denen aus konventionellen Produktionsverfahren verglichen werden können.

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