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Metall-3D-Druck Ultraschall entfernt Stützstrukturen schonend

Quelle: Fraunhofer IAPT 2 min Lesedauer

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Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT
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Die Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien (IAPT) wird auf der Formnext zeigen, wie Ultraschall bei der Nachbearbeitung gedruckter Metallteile hilft ...

Schwupp, schon sind die Stützen weg! Hochgeschwindigkeitsaufnahme des automatischen, ultraschallbasierten Verfahrens zum Entfernen von optimierten Stützstrukturen an additiv gefertigten Metallteilen. Erstmals wird es auf der Formnext vom 17. bis 20. November präsentiert.(Bild: Fraunhofer IAPT)
Schwupp, schon sind die Stützen weg! Hochgeschwindigkeitsaufnahme des automatischen, ultraschallbasierten Verfahrens zum Entfernen von optimierten Stützstrukturen an additiv gefertigten Metallteilen. Erstmals wird es auf der Formnext vom 17. bis 20. November präsentiert.
(Bild: Fraunhofer IAPT)

Die Formnext in Frankfurt am Main wird zum Schauplatz, auf dem erstmals ein neues Verfahren zum Entfernen der Stützstrukturen von additiv gefertigten Bauteilen aus Metall vorgestellt wird. Dafür nutzen die IAPT-Forscher aus Hamburg hochfrequente mechanische Schwingungen im Ultraschallbereich, um einen automatisierten Entstützungsprozess zu entwickeln. Außer höherer Arbeitssicherheit, Zeit- und Kostenersparnis ermögliche das neue Verfahren mehr Prozessstabilität, Reproduzierbarkeit und folglich eine konsistente Qualität der 3D-Druck-Teile aus Metall.

Automatisiertes Entfernen von Stützstrukturen

Das Entfernen von Stützstrukturen zähle nämlich sonst zu den aufwändigsten Arbeitsschritten in der Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile. Und wenn es sich auch noch um filigrane oder im Innern eines Bauteils liegende Strukturen handelt, wird die Sache noch komplizierter als sie eh schon ist, heißt es weiter. Die manuelle Entfernung der Stützstrukturen bindet auch noch Personal und unterliegt schwankender Qualität. Darüber hinaus bringen die Arbeitsumstände Gesundheits- und Sicherheitsrisiken für Mitarbeiter mit sich – etwa durch die Freisetzung feiner Metallpulverpartikel. Das vom Fraunhofer IAPT entwickeltes Verfahren automatisiert aber nun das aufwändige Entfernen von Stützstrukturen.

Es „knackt“ genau an der Anbindungsstelle

Die Grundidee ist es, Bauteil und Ultraschallsystem entsprechend zu koppeln. Dann werden hochfrequente mechanische Schwingungen vom Ultraschallsystem auf das Bauteil und insbesondere auf die Stützstrukturen übertragen, so die Erklärung. Das Team des Fraunhofer IAPT kombiniert für die neue Methode bauteilspezifische Schwingungsanregungen mit speziell angepassten Stützstrukturdesigns. Die Kombination erzeugt gezielt Resonanzeffekte in den Stützstrukturen und induziert lokale Spannungsspitzen an den Anbindungsstellen zum Bauteil. Das führt zu einem kontrollierten Bruchverhalten im Resonanzbereich, so die Forscher. Die Stützstrukturen lösen sich dabei ohne Aufwand innerhalb weniger Minuten rückstandslos vom Bauteil. Das Verfahren ist demnach schon zum Patent angemeldet.

Funktioniert bei Metall-3D-Druck immer

Das neue Verfahren resultiert aus dem Forschungsprojekt „Sonodent“, das im Mai 2026 vom Fraunhofer-Leistungszentrum IAMHH eine Förderung erhalten hat. Man nutzt außerdem, recht günstige technische Geräte und beschleunigt die Entfernung von Stützstrukturen erheblich. Außer dem Einsatz in der Dentaltechnik lässt sich das Verfahren auch branchenübergreifend anwenden und auf sämtliche 3D-Druck-Verfahren mit Stützstrukturen und Metall übertragen. Das neue Verfahren ebne der additiven Fertigung den Weg in die industrielle Anwendung noch ein wenig schneller.

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