Forschung an der Umsetzung einer Null-Fehler-Strategie für verschiedene additive Fertigungsverfahren

Die additiven Fertigungsverfahren erfahren derzeit einen Wandel von der reinen Prototypenerzeugung zur Kleinserienfertigung einsatzfähiger Bauteile. Dadurch steigen die Anforderungen an Form-, Lage und Maßtoleranzen. Die Verzugskompensation ist ein mögliches Verfahren zur Minimierung der Auswirkungen der verfahrensimmanenten Verzugserscheinungen zur Steigerung der Produktqualität. Dadurch soll das mögliche Einsatzspektrum der additiven Fertigungsverfahren erweitert und die Produktivität der Prozesse durch eine Verminderung von Ausschuss sowie einer maximalen Nutzung des Bauraumes gesteigert werden.

Die Ursache des Verzugs ist abhängig von dem jeweils gewählten Verfahren. Während beim Lasersintern und Laserstrahlschmelzen thermische Prozesse im Vordergrund stehen, sind beim pulverbettbasierten 3-D-Druck mit Binder vor allem chemische Prozesse wie beispielsweise Polymerisationsvorgänge für ungewollte Verformungen verantwortlich.

Der gewählte Ansatz setzt auf die Kompensation der durch Verzug hervorgerufenen Deformationen bereits vor dem Bauprozess. Dabei wird mit einem Softwaretool die digitale 3D-Geometrie des Bauteils derart vordeformiert, dass sich die entstehenden Verformungen sowie der im Fertigungsprozess entstehende Verzug gegenseitig ausgleichen.