Vom 19. bis 22. November 2024 dreht sich auf der Formnext in Frankfurt alles um die additive Fertigung und ihre Weiterentwicklung. Der Fraunhofer-Verbund Produktion ist in Halle 11, Stand D31 vertreten und stellt dort innovative Ansätze vor, die das Potenzial additiv gefertigter Bauteile voll ausschöpfen. Unter dem Motto »Additive Manufacturing - Finishing and Refinement Solutions« präsentieren die beteiligten Fraunhofer-Institute verschiedene Verfahren, die die Oberflächenqualität und Funktionalität von AM-Bauteilen deutlich verbessern.

Das Exponat: Nachbearbeitungverfahren zum Anfassen

Besonderes Highlight ist eine haptische Demonstration in Form einer im Pulverbett gefertigten Schildkröte. Jedes Segment der Schildkröte zeigt einen anderen Bearbeitungsschritt, etwa Plasmapolieren, Gleitspanen, Gleitschleifen, selektives Beschichten, Spanen, Laserstrahlstrukturieren, Plasmabehandeln, Fräsen, Glasperlenstrahlen, Sandstrahlen, Strömungsschleifen und weitere Verfahren, die je nach Anwendungszweck spezifische Vorteile hinsichtlich Rauheit, Kosten, Oberflächenstruktur, Beschichtungsmöglichkeiten und mehr bieten. Ebenso werden die additive Fertigung smarter Multimaterialbauteile sowie die automatisierte Entfernung von Supportstrukturen anhand des Exponats demonstriert.

Besucher können am Fraunhofer-Stand die Segmente der Schildkröte anfassen und sich Videos zu den Prozessen anschauen. Auf diese Weise erfahren sie haptisch, wie die Nachbearbeitung den additiv gefertigten Bauteilen ihre finale Oberflächenqualität und Funktion verleiht.

Insgesamt werden Technologiebeispiele der folgenden Partnerinstitute präsentiert:

• Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV
• Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT
• Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
• Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK
• Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
• Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
• Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Vom additiv gefertigten Halbzeug zum industriellen Bauteil

Additive Technologien erweitern die Produktionsmöglichkeiten, wo traditionelle Verfahren an ihre Grenzen stoßen – etwa durch höhere Designfreiheit, Leichtbauoptionen oder eine effizientere Nutzung von Ressourcen. Allerdings benötigen AM-Bauteile meist noch Nachbearbeitung, um die von der Industrie gewünschten Oberflächen- und Funktionsanforderungen zu erfüllen. Abhängig vom Material (Edelstahl, Polymere, u.w.) sowie der gewünschten Funktion und Qualität stehen verschiedene Technologien zur Veredelung und Funktionalisierung der Bauteiloberfläche zur Verfügung.

Der Fraunhofer-Verbund erforscht seit einigen Jahren neue Verfahren zum AM-Post-Processing und entwickelt bestehende Verfahren weiter. Ebenso sind Technologien zur automatisierten Entfernung von Stützstrukturen sowie zur Herstellung smarter Multimaterialbauteile Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten.

Smarte Multimaterialbauteile bestehen aus mehreren Metalllegierungen und können direkt während des schichtweisen Aufbaus mit Sensorik und Aktorik ausgestattet werden. Die automatisierte Entfernung von Supportstrukturen nach der Produktion ermöglicht eine Skalierung der additiven Fertigung und bringt den industriellen Einsatz des 3D-Drucks einen entscheidenden Schritt voran.