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Entgratteller mit 3D-Druck günstig realisiert

| Autor: Stéphane Itasse

Üblicherweise werden Entgratteller für Schleifmaschinen mittels Spritzgießen realisiert. Bei kleineren Stückzahlen lohnt sich das Verfahren jedoch nicht. Aus diesem Grund haben Forscher jetzt an einer Fertigung mittels 3D-Druck getüftelt – und das erfolgreich.

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Dieser neuartige Entgratteller wurde mittels 3D-Druck hergestellt.
Dieser neuartige Entgratteller wurde mittels 3D-Druck hergestellt.
( Bild: Fraunhofer-IPA/Rainer Bez )

Der Entgratteller, auch Polierteller genannt, gehört zu den wichtigsten Teilen einer Schleifmaschine, wie das Fraunhofer-IPA mitteilt. Er sorgt durch Rotation dafür, dass unerwünschte Grate beim Schleifen entfernt werden. Mit Rapid Manufacturing hat das Forschungsinstitut nach eigenen Angaben schnell und kostengünstig einen von der Firma Boeck GmbH entwickelten Entgratteller realisiert. Dieser besitzt die erforderliche Stabilität, um im Schleifprozess eingesetzt zu werden.

3D-Druck spielt seine Vorteile bei kleinen Stückzahlen aus

Bauteile im Spritzguss herzustellen, funktioniert wie Backen: Man nimmt eine Form, füllt sie mit flüssigem Kunststoff und lässt ihn aushärten und abkühlen. Dadurch erhält man viele identische Werkstücke. Bei Serienproduktionen mit großen Stückzahlen ist dieses Verfahren kosteneffizient. Die anfänglich hohen Kosten für die Herstellung des Formwerkzeugs können über geringe Stückkosten und eine große Produktionsmenge amortisiert werden.

Bei niedriger Stückzahl gibt es schnellere Alternativen. Hier stellt Additive Produktionstechnik oder Rapid Manufacturing – oft 3D-Druck genannt – eine Alternative dar. „Werden nur wenige Bauteile oder funktionelle Prototypen benötigt, spart man Zeit und Kosten“, sagt Raphael Geiger, Projektleiter am Fraunhofer-IPA. Weiterhin ließen sich Geometrien fertigen, an denen konventionelle Verfahren scheitern.

Leichtbau-Entgratteller mit besonderer Geometrie durch 3D-Druck hergestellt

Auch die Boeck GmbH benötigte einen funktionsfähigen Prototyp, als sie die Forscher kontaktierte. Mit Leichtbaukonstruktion und besonderer Geometrie hat der Werkzeughersteller einen neuartigen Entgratteller konzipiert, der in den Schleifmaschinen getestet und optimiert werden sollte. „Durch die Leichtbaukonstruktion wird die Maschinenkinematik bei gleicher Bauteilfestigkeit weniger belastet“, erläutert Geiger. Das Bauteil haben die Wissenschaftler mittels Lasersintern schnell und kosteneffizient gefertigt. Die Bauteilqualität steht dabei dem späteren Serienprodukt in nichts nach und kann von der Boeck GmbH bei voller Belastung in der Fertigung eingesetzt werden.

Zunächst wurde die geometrische Form des Entgrattellers über eine CAD-Software erstellt und in Maschinendaten übersetzt. Anschließend schmilzt ein Laserstrahl die programmierte Kontur schichtweise aus einem pulverförmigen Kunststoff auf, bis das Bauteil herausgearbeitet ist. „Einen oder mehrere Entgratteller auf diese Weise zu produzieren, dauert wenige Stunden“, sagt Geiger. Als Druckmaterial diente Polyamid 12. Mit ihrem Fertigungs-Know-how und dem Anlagenpark unterstützten die IPA-Forscher Unternehmen, funktionelle Prototypen herzustellen.

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