Metallische AM-Bauteile automatisiert nachbearbeiten

Um die steigenden Ansprüche an die Oberflächengüte gedruckter Werkstücke prozesssicher und effizient zu erfüllen, haben Rösler und Hirtenberger gemeinsam ein System zur automatischen Nachbearbeitung und Veredelung additiv hergestellter Bauteile aus allen gängigen Metallen und Legierungen entwickelt. Die Partner stellen die Lösung auf der kommenden Formnext in Frankfurt am Main vor.

22. Oktober 2018
Die gemeinsam von Rösler und Hirtenberger Engineered Surfaces entwickelte Lösung ermöglicht das vollautomatisierte Post-Processing von der Entfernung von Stützstrukturen und angesinterten Metallpartikeln bis zum High-Polishing in einem Prozess.
Bild 1: Metallische AM-Bauteile automatisiert nachbearbeiten (Die gemeinsam von Rösler und Hirtenberger Engineered Surfaces entwickelte Lösung ermöglicht das vollautomatisierte Post-Processing von der Entfernung von Stützstrukturen und angesinterten Metallpartikeln bis zum High-Polishing in einem Prozess. )

Aus metallischen Werkstoffen generativ gefertigte Bauteile weisen üblicherweise eine Supportstruktur sowie angesinterte Metallpartikel auf, wenn sie aus dem Drucker kommen. Zudem erfüllt die hohe Oberflächenrauheit weder funktionale noch dekorative Anforderungen, die an die Bauteile gestellt werden. Eine Nachbearbeitung und Veredelung der Oberflächen ist daher unverzichtbar. Sie erfolgt häufig noch manuell. Dies geht zu Lasten des Geschwindigkeitsvorteils der AM-Verfahren und damit der Produktivität. Außerdem treibt es die Fertigungskosten in die Höhe.

Ein effizienter Prozess für alle Finishing-Aufgaben

Um dieses Manko zu beseitigen und den Einsatz additiv gefertigter Bauteile voranzutreiben, haben die Hirtenberger Engineered Surfaces und die Rösler Oberflächentechnik in Kooperation eine Lösung für das vollautomatisierte Post-Processing entwickelt. Sie besteht aus einer Plug-and-Play-Anlage, in der verschiedene Bearbeitungsverfahren wie beispielsweise das patentierte Hirtisieren kombiniert eingesetzt werden. Die Teile werden direkt aus dem Drucker beziehungsweise nach einer Wärmebehandlung der Maschine zugeführt und zur Gänze automatisiert nachbearbeitet.

Entsprechend den Vorgaben an die funktionale und dekorative Oberflächengüte werden im ersten Schritt Stützstrukturen sowie angesinterte Metallpartikel durch Hirtisieren entfernt und die Oberflächen vorgeglättet. Dieses chemisch-elektrochemische Verfahren eignet sich auch für die Bearbeitung komplexer Bauteile sowie innenliegender Oberflächen und ist beliebig skalierbar.

Im zweiten Schritt erfolgt das so genannte High-Polishing. Durch dieses Oberflächenfinish lassen sich ohne Verlust der Kantenschärfe nicht nur sehr glatte Oberflächen in definierter Rauheit erzielen, sondern auch hochglänzende Oberflächen herstellen. Beim Verlassen der Anlage können die Teile ohne weitere Behandlung, beispielsweise eine Reinigung, sofort weiterverarbeitet oder verpackt werden. Diese neue Lösung ist einsetzbar für alle in der additiven Fertigung gängigen Metalle und Metalllegierungen wie Titan, Aluminium, Edelstahl und Inconell. Die Prozessmedien sind voll in die Anlage integriert und einfach nachfüllbar, die Regelung erfolgt vollautomatisch. Die Maschine für das Post-Processing kann in vernetzte und Linienfertigungen integriert oder als Standalone-System betrieben werden.

Parallele Bearbeitung mehrerer Teile in kurzen Prozesszeiten

Je nach Anlagengröße und Bauteilabmessungen können in der Maschine mehrere Bauteile gleichzeitig automatisch bearbeitet werden. Die Durchlaufzeiten sind dabei im Vergleich zu bisher am Markt verfügbaren Verfahren für das automatische Post-Processing signifikant kürzer. Gegenüber der bisher häufig eingesetzten manuellen Bearbeitung bietet sie neben einer enormen Zeiteinsparung auch den Vorteil der Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit. Die Komplettlösung steht bei Hirtenberger und Rösler nicht nur als Anlage zur Verfügung. Beide Unternehmen bieten die Bearbeitung von Teilen auch als Service an.

Rösler Oberflächentechnik  ist als Komplettanbieter nach eigenen Agaben internationaler Marktführer bei der Herstellung von Gleitschliff- und Strahlanlagen, Lackier- und Konservierungssystemen, sowie Verfahrensmitteln und Technologie für die rationelle Oberflächenbearbeitung (Entgraten, Entzundern, Entsanden, Polieren, Schleifen) von Metallen und anderen Werkstoffen. Zur Gruppe gehören neben den deutschen Werken in Untermerzbach/Memmelsdorf und Bad Staffelstein/Hausen Niederlassungen in Großbritannien, Frankreich, Italien, den Niederlanden, Belgien, Österreich, Serbien, Schweiz, Spanien, Rumänien, Russland, Brasilien, Indien, China und den USA.

Formnext, Halle 3.0, Stände E20 (Rösler) und F10 (Hirtenberger Engineered Surfaces)