11 Additive Fertigungsverfahren Flashcards
Definition additiver Prozesse nach Terminologienorm DIN EN ISO/ASTM 5290
„Prozesse, mit denen durch Verbinden von Material Bauteile aus (digitalen) 3-D-Modelldaten, im Gegensatz zu subtraktiven und umformenden Fertigungsmethoden, üblicherweise Schicht für Schicht (und ohne Einsatz von formenden oder spanenden Werkzeugen) hergestellt werden können“.
Vorteile additive Fertigung
- Kontaktlose Fertigung (Kein Werkzeugverschleiß, keine Formen notwendig)
- Hohe Materialeffizienz
- Herstellung komplexer Geometrien möglich
- short time to market
Nachteile additive Fertigung
- Anisotropie (Inhomogenität des Gefüges)
- Nachbearbeitung erforderlich
- Rohmaterial gesundheitsgefährden
- Fehlende Standardisierung
Einteilung der Verfahren in 7 Prozesskategorien
- Bindemittelauftrag
- Gerichtete Energieeinbringung
- Werkstoffextrusion
- Werkstoffauftrag
- Pulverbettbasiertes Schmelzen
- Schichtlaminierung
- Wannenbasierte Photopolymerisation
Bindemittelauftrag / Binder Jetting Verfahren
- Verkleben von Pulver mit einem Binder (Bindemittel)
- Verfestigung durch Aushärten des Binders
Werkstoffe:
Polymer-, Keramik- und Metallpulver
Gerichtete Energieeinbringung / Directed Energy Deposition Verfahren
Selektiver Schweißauftrag von Metallpulver oder -draht auf einem Substrat/Bauteil mithilfe eines Lasers, Elektronenstrahls oder Plasmalichtbogens
Werkstoffe:
Metallpulver oder Metalldraht aus Edelstahl, Titan, Sonderlegierungen
Werkstoff Extrusion / Material Extrusion Verfahren
Extrusion (Strangpressen) von zähflüssigem Material durch einen (beheizbaren) Extruderkopf
Werkstoffe:
- Draht/Faden aus Thermoplasten
- Keramikschlämme
- Metallpaste
Werkstoffauftrag / Material Jetting Verfahren
- Werkstoffauftrag durch beheizte MultiDüsen-Druckköpfe
- Lichtaushärten von Photopolymer mit UV-Licht
Werkstoffe:
Draht oder Flüssigwerkstoff aus:
-(Photo) Polymer
-Wachs
Pulverbettbasiertes Schmelzen / Powder Bed Fusion Verfahren
Selektives Schmelzen des Werkstoffs in einem Pulverbett mithilfe eines Lasers oder Elektronenstrahl
Werkstoffe:
–Polyamid oder Polymer
–Metall
–Keramik
Schichtlaminierung / Sheet Lamination Verfahren
Verbindung von geschichtetem Folienmaterial
Werkstoffe: Folien und Bleche aus:
- Papier
- Kunststoff
- Keramik
- Metall
Schichtlaminierung / Sheet Lamination Anwendung
Anwendung:
- direkte, additive Fertigung
- hybride additive Fertigung: Aufbau von Multimaterialsystemen oder Integration von Funktionen in Vorformen
Wannenbasierte Photopolymerisation / VAT Photopolymerization Verfahren
Lichtaushärten von Photopolymer mit UV-Licht
Werkstoffe:
-Flüssigwerkstoff aus Photopolymer oder Wachs
Horizontale und Vertikale Prozesskette
- Effizienz durch abgestimmte Auslegung aller Einzelprozesse
- Effektivität durch Verknüpfung der spezifischen Stärken jedes einzelnen Prozesses
Ziele Prozessketten
- Produktivität
- Qualität
- Stabilität
