3d gedruckte Metalle

[Azkaenion]

Hallo Leute!
Was haltet ihr eigentlich von 3d gedruckten Metallen? Ich habe jetz schon mehrfach gelesen, dass diese sogar in Flugzeugen eingesetzt werden. Um bauteile zu optimieren. Kennt sich da jemand aus. Sind die mechanischen Eigenschaften vergleichbar mit Schmiedeteilen die CNC bearbeitet wurden?

 

[Marwick]

Guck mal hier. Wird bereits im Messerbau verwendet.
Utsch & Gierse Tools (UG-Tools) (https://ug-tools.de/)
Es gibt auch einen youtube Kanal und einige Videos in denen die Messer vorgestellt und getestet werden.

 

[Virgil4]

Beim 3D-Druck von Metallen hat man meist nicht die mechanischen Eigenschaften im Visier.

Der Vorteil liegt im schichtweisen Aufbau des Bauteils, was innenliegende Geometrien ermöglicht, die mit mechanischer Bearbeitung nicht möglich sind (Hinterschnitte sind da nur ein Problem).

So sind z. B. Kanalführungen in Hydraulikblöcken möglich mit optimierten Durchfluss (weniger Druckverlust oder Kavitation beispielsweise) und Struktur (Radien, Wandstärkevariationen etc.).

Dadurch können die Bauteile kompakter und, bei Verwendung von Titanpulver als Druckmaterial, leichter gebaut werden.

Der Aufwand lohnt sich bei Anwendungen, bei denen Gewicht und Baugröße kritisch sind - typischerweise im Flugzeugbau, wo solche Lösungen bereits in Serie laufen. Allerdings nur bei Bauteilen, die in einen 3D-Drucker passen.

Vergleichbar ist das natürlich alles - das Ergebnis hängt allerdings von den Bewertungskriterien und deren Gewichtung ab.

Greetz

Virgil

 

[Gabriel]

Moin,

@Virgil4 hat es eigentlich schon sehr gut zusammengefasst. Die Stärke sog. SLM (Selective Laser Melting) Bauteile ist die Geometriefreiheit. Werkzeugeinsätze mit innenliegender konturnaher Kühlung für Spritzgusswerkzeuge ist bspw. eine Anwendung, die wir bei uns in der Firma nutzen in dieser Hinsicht.

Was die mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu geschmiedeten oder CNC-gefrästen Bauteilen angeht... nein, sind sie nicht... das Problem ist, dass du immer ein geringes Maß an Porositäten im Bauteil haben wirst (entweder sog. "Keyholes" aufgrund lokal zu starker Energieeinbringung und somit Verdampfen der Schmelze oder anderweitig aufgrund lokal unzureichender Energieeinbringung nicht vollständing verschmolzene Bereiche).

Daher werden derartige Bauteile auch trotz Topologieoptimierung nur in sehr bestimmten Material-/Prozesskombinationen für sicherheitskritische Bauteile (z.B. Halter im Flugzeugbau oder Bestandteile Bremsen/Radaufhängung Bugatti) eingesetzt.

Fazit... Fancy Griff kannst du damit auf jeden Fall machen... wird ja auch schon länger gemacht (Beispiel Lionsteel TiDust). Eine Klinge aus dem Material macht weder mechanisch noch kostentechnisch Sinn.


Gruß, Gabriel

 

[Azkaenion]

Also ist es eine super praktische Sache für komplizierte Geometrien, aber die Dichte und mechanischen Eigenschaften von Schmiedeteilen die man CNC fräst kann man so nicht erreichen.

 

[Gabriel]

Also ist es eine super praktische Sache für komplizierte Geometrien, aber die Dichte und mechanischen Eigenschaften von Schmiedeteilen die man CNC fräst kann man so nicht erreichen.

Stark vereinfacht ja.

Natürlich kann man auch gedruckte Teile wärmebehandeln und natürlich gibt es auch entsprechend (mit hohem Aufwand verbunden) sehr gute gedruckte Bauteile, aber für eine Klinge ist es sicherlich nicht das Mittel der Wahl...

Gibt übrigens noch andere Metalldruckverfahren... z.B. mittels einer (z.B. polymeren) Binderkomponente, in der das Metallpulver eingebettet ist und aus dem Grünkörper relativ schnell und günstig gedruckt werden. Anschließend werden die Bauteile dann gesintert. Qualität ist da natürlich aber nicht unbedingt höher.

Oder (fast schon "altmodisch") Auftragsschweißen mit anschließender Fräsbearbeitung. Vorteil: teilweise leicht bessere Materialeigenschaften und günstiger, Nachteil: nur die grobe Geometrie kann "gedruckt" werden... der Rest muss dann CNC frästechnisch bearbeitet werden.


Gruß, Gabriel