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Gemeinsam Grenzen überwinden

Messe Düsseldorf und die GIFA – seit Jahrzehnten ein Brennspiegel technologischer Highlights. Innovationen der Gießtechnik stehen traditionell im Mittelpunkt der weltweit führenden Gießereiausstellung. Mit der additiven Fertigung holt die Messe Düsseldorf erneut eines der Top-Innovationsfelder der Industrie auf das Messegelände.

Gießerei goes 3D printing

Mit der additiven Fertigung erschließen sich Gießereien neues Potenzial

Im direkten Verfahren verlängern Gießereien ihre Wertschöpfungskette. Verfahrensbedingt stoßen herkömmliche Gießverfahren an technologische Grenzen. Mit additiver Fertigung lassen sich Grenzen überschreiten und mit bisher nicht gekannter Geometriefreiheit neuartige bionische Strukturen erstellen – vor allem dann, wenn Leichtbau und Funktionsintegration gefragt sind. Bauteile lassen sich nicht nur komplett additiv fertigen – auch Gussteile können Schicht für Schicht ergänzt werden.

Gedruckte filigrane Sandkerne

Im indirekten Verfahren profitiert der Gießprozess selbst von der additiven Technik. 3D-Drucker erstellen ohne Nacharbeit Modelle aus Wachs oder Kunststoff als Ausschmelzmodelle für den Feinguss sowie Sandformen und -kerne für den Metallguss. Durch schichtweisen Auftrag von Quarzsand, der mit einem Binder selektiv verklebt wird, lassen sich nahezu geometriefrei filigrane Kerne mit hoher Präzision herstellen.

Schaufenster neuester Entwicklungen

Ob im Modell- und Formenbau, in der Kernherstellung oder im direkten Metalldruck – die additive Fertigung erschließt Gießereien und ihren Zulieferern ungehobenes Potenzial. Auf der GIFA 2019 zeigen Gießereien und Zulieferbetriebe in Vorträgen und auf den Ständen, wie eine Traditionsbranche Innovationen zu integrieren und erfolgreich zu nutzen versteht.

Gießerei goes 3D printing

Mit der additiven Fertigung erschließen sich Gießereien neues Potenzial

Im direkten Verfahren verlängern Gießereien ihre Wertschöpfungskette. Verfahrensbedingt stoßen herkömmliche Gießverfahren an technologische Grenzen. Mit additiver Fertigung lassen sich Grenzen überschreiten und mit bisher nicht gekannter Geometriefreiheit neuartige bionische Strukturen erstellen – vor allem dann, wenn Leichtbau und Funktionsintegration gefragt sind. Bauteile lassen sich nicht nur komplett additiv fertigen – auch Gussteile können Schicht für Schicht ergänzt werden.

Gedruckte filigrane Sandkerne

Im indirekten Verfahren profitiert der Gießprozess selbst von der additiven Technik. 3D-Drucker erstellen ohne Nacharbeit Modelle aus Wachs oder Kunststoff als Ausschmelzmodelle für den Feinguss sowie Sandformen und -kerne für den Metallguss. Durch schichtweisen Auftrag von Quarzsand, der mit einem Binder selektiv verklebt wird, lassen sich nahezu geometriefrei filigrane Kerne mit hoher Präzision herstellen.

Schaufenster neuester Entwicklungen

Ob im Modell- und Formenbau, in der Kernherstellung oder im direkten Metalldruck – die additive Fertigung erschließt Gießereien und ihren Zulieferern ungehobenes Potenzial. Auf der GIFA 2019 zeigen Gießereien und Zulieferbetriebe in Vorträgen und auf den Ständen, wie eine Traditionsbranche Innovationen zu integrieren und erfolgreich zu nutzen versteht.

Additive Fertigung mit Metall

Aus einem virtuellen Modell wird additiv das reale Bauteil gefertigt

 

1. Additive Fertigung im Metallpulverbett

Selektives Laserschmelzen: Eine mikrometer-dünne Schicht Metallpulver wird flächig auf einer Bauplattform aufgetragen und vom Laser entsprechend den CAD-Vorgaben schichtweise geschmolzen. Die Plattform wird abgesenkt, eine neue Schicht Metallpulver aufgetragen und der Vorgang wiederholt. Das fertige Bauteil wird dem Pulverbett entnommen.

 

2. Additive Fertigung mit direktem Metallauftrag

Laser-Draht-Auftragschweißen:
Statt Pulver wird materialeffizient Draht zur Herstellung metallischer Bauteile verwendet. Das hat gegenüber Metallpulver den Kostenvorteil deutlich höherer Auftragsraten, erfordert üblicherweise jedoch mechanische Nachbearbeitung.
Laser-Pulver-Auftragschweißen:
Metallpulver wird über eine Düse schichtweise aufgetragen und mit Laser geschmolzen. Der Laser erzeugt auf der Oberfläche ein Schmelzbad. So lassen sich etwa Gussteile, Schmiedeteile oder Frästeile additiv um komplexe Geometrien erweitern. Das Verfahren eignet sich genauso zur rein additiven Fertigung. Dabei wird das Bauteil schichtweise aufgebaut (additiv gefertigt). Ursprünglich wurde (und wird) das Laserauftragschweißen zur Reparatur und Oberflächenverbesserung (Schutz gegen Verschleiß und Korrosion) von Bauteilen eingesetzt.
Metall-Pulver-Auftragsverfahren (MPA):
Metallpulver wird ohne Laser zu soliden Bauteilen verfestigt. Dazu werden Pulverpartikel mit sehr hoher Geschwindigkeit durch eine Düse auf das Substrat aufgebracht. Das Metall wird dabei plastisch verformt, aber nicht geschmolzen. Mit MPA lässt sich ein bereits vorgefertigtes Halbzeug um generativ gefertigte Komponenten ergänzen. So entstehen hybridgefertigte Bauteile, die mit mehreren Hundert Kilogramm Masse und mehr als 500 Millimeter Durchmesser in neue Dimensionen der generativen Fertigung vorstoßen.
Binder-Jetting-Verfahren:
Bei der bindemittelbasierten 3D-Drucktechnologie trägt der Druckkopf auf eine Pulverschicht gezielt einen Binder auf (analog der Tinte eines Druckers, daher auch 3D-Tintenstrahl-Pulverdruck). Wird Metallpulver verwendet, muss das schichtweise aufgebaute und verklebte Werkstück anschließend gesintert bzw. heiß gepresst und gesintert werden.

Formen und Kerne ohne Nacharbeit

Gießereien können mit 3D-Druckern ohne Nacharbeit Sandformen und -kerne für den Metallguss herstellen. Die Formen entstehen durch schichtweisen Auftrag von Quarzsand, der mit einem Binder selektiv verklebt wird. So lassen sich selbst filigrane Kerne nahezu geometriefrei mit hoher Präzision additiv fertigen.
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Rahmenprogramm

Das internationale Messequartett GIFA, METEC, THERMPROCESS und NEWCAST wird von einem hochkarätigen Rahmenprogramm mit zahlreichen Seminaren, internationalen Kongressen, Symposien und Vortragsreihen begleitet.
Zum Rahmenprogramm der GIFA

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