Strahlende Forschung Würzburger SKZ forscht am Post Processing für additiv gefertigte Teile

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Rösler Oberflächentechnik GmbH 3D post processing technology

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Urma AG Werkzeugfabrik

Shining 3D Tech Co., Ltd

Mit einer S1-Strahlanlage von AM Solutions, einem Unternehmen von Rösler Oberflächentechnik, untersucht das SKZ die Wirkung von Strahlmitteln auf gedruckte Bauteile.

Als eines der größten Institute in der Branche beschäftigt sich das Kunststoff-Zentrum SKZ nicht nur mit verschiedensten polymeren Materialien sondern auch mit den entsprechenden Fertigungsprozessen. Der 3D-Druck, der mittlerweile etabliert ist, spielt dabei eine bedeutende Rolle, heißt es. Im eigenen Kompetenzzentrum, dem Center for Additive Production in Würzburg, werde deshalb fleißig geforscht. Aber auch Lehrgänge werden konzipiert, um Unternehmen fit für die additive Fertigung – auch im Hinblick auf die Serienherstellung – zu machen. Aber speziell, wenn es um größere Serien gehe, sei ein Schlüssel zum Erfolg die Nachbearbeitung, also das Post Processing. Um die Auswirkungen der Nachbearbeitung auf die gedruckten Teile zu untersuchen, arbeitet das SKZ jetzt mit einer S1-Strahlanlage von AM Solutions – 3D post processing technology.

Ideale Unterstützung für Nacharbeitsforschung

Bei den Forschungsarbeiten an neuen Werkstoffen für die pulverbettbasierte additive Fertigung ist das Post Processing ein sehr wichtiges Thema, so die Spezialisten vom SKZ. Derzeit untersucht man deshalb zum Beispiel, welchen Einfluss welches Strahlmittel auf die Oberflächenqualität der eingesetzten Materialien hat. Dafür kommt die S1 ins Spiel, die die Forscher durch den leichten Wechsel des Strahlmittels als besonders flexibel für ihre Untersuchungen betrachten. Der unkomplizierte Wechsel der Strahlmittel bei der S1 ermögliche so einen schnellen und vor allem direkten Vergleich zwischen verschiedenen Medien, wie Glasperlen, Keramik oder Polybeads.

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Mithilfe eines CT-Scans wird dann beispielsweise genau geprüft, welche Auswirkungen verschiedene Strahlmittel auf die Oberfläche des additiv gefertigten Bauteils haben, heißt es dazu. So ist zum Beispiel bei Orthesen oder Prothesen mikrofeiner Glasbruch, wie er bei einer Glasperle auftritt, unbedingt zu vermeiden. Dazu greife man lieber zu anderen Strahlmedien wie Polybeads. Untersucht und dokumentiert wird ebenfalls, welche Bearbeitungsparameter (etwa verschiedene Düseneinstellungen), welchen Einfluss auf die Qualität der Bauteiloberfläche haben. All diese Erkenntnisse seien wichtig für Unternehmen, die den 3D-Druck fest in ihre Produktion etablieren möchten.

300 Teile in Minuten statt Stunden strahlen

Wenn es um die Serienfertigung geht, muss auch ein Fokus auf Reproduzierbarkeit und Zeit gelegt werden. Als man am SKZ nämlich noch weitgehend manuell gestrahlt hat, waren die Oberflächenqualitäten stark schwankend. Die S1 schaffe es, selbst komplexeste Bauteile, wie Brain Gears mit ihren filigranen Zahnradgeometrien, in großen Mengen bei stets gleichbleibender Qualität zu bearbeiten. Und was die Zeit angeht, so brauchte man früher für 300 Stück dieser Art einen ganzen Tag fürs Strahlen mit schwankenden Ergebnissen. Diese Stückzahl schaffe man nun in 15 Minuten bei bester Oberflächenqualität. Diese Erkenntnisse sind natürlich wichtig für den Aufbau entsprechend effizienter Prozessketten.

Für eine Forschungseinrichtung wie dem SKZ ist nach eigenem Bekunden die gute Zusammenarbeit mit ihren Partnern besonders wichtig. Mit AM Solutions habe man aber einen Partner mit einer jahrzehntelangen Expertise im Bereich der Nachbearbeitung an der Seite, mit dem die Dinge offen angesprochen und lösungsorientiert diskutiert werden könnten. Das bringt auch sehr viel Einblick in die Technik. Und durch die räumliche Nähe konnten man in Untermerzbach auch die Maschine sowie die Strahlmittel vorab testen. Der Grundstein für eine langjährige Partnerschaft sei damit auf jeden Fall gelegt.

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