Mit 3D-Druck zu neuem Turbinenrad

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isel Germany GmbH

Urma AG Werkzeugfabrik

Shining 3D Tech Co., Ltd

voxeljet AG

Präzise Sandform nach fünfstündiger Druckzeit

Als die benötigten CAD-Daten für das Laufrad vorlagen, machte man sich bei Voxeljet an die Herstellung des strömungsführenden Innenbereichs für das Francisrad. Dabei ersetzt der vollautomatisch im 3D-Druck gefertigte Monoblock-Sandkern viele aneinandergereihte, manuell zu erstellende Kernsegmente. Im Gegensatz zur konventionellen Herstellung von Formen, bei der allein die Fertigung von Modellplatten oder Kernkästen mehrere Wochen in Anspruch nehmen kann, lassen sich im 3D-Druck kleinere Sandformen bereits in wenigen Stunden drucken.

Die 250 mm große Form für das Laufrad entstand Schicht für Schicht in knapp fünf Stunden. Präzision wird dabei großgeschrieben – die Genauigkeit in x-und y-Richtung setzt mit 0,2 mm Maßstäbe. Grundsätzlich können auf den Voxeljet-Großformatdruckern Formen aus Partikelmaterial in den Dimensionen 4 m × 2 m × 1 m hergestellt werden.

Die Formen entstehen ohne aufwendige und teuere Formeinrichtung vollautomatisch rein nach CAD-Daten im sogenannten Schichtbauverfahren durch den wiederholten Auftrag von 300 µm dicken Quarzsandschichten, die über den Druckkopf der Anlage selektiv mit einen Binder verklebt werden. Dieses Verfahren bietet immense fertigungstechnische Vorteile, die sich in punkto Qualität, Fertigungszeit und Wirtschaftlichkeit gleichermaßen auswirken. Im konkreten Fall führte der 3D-Druck zu einer erhöhten Bauteilgenauigkeit, einer signifikant reduzierten Nacharbeit sowie zu einer exzellenten Oberflächenqualität und Konturentreue.

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