Laserbasierte additive Fertigung (DED): Großformatige Rotationsform (Werkzeugbau)
Industrielle Herausforderung
Ziel ist die Fertigung sehr großer Rotationsformen (bis zu 3 m Höhe und 3 m Durchmesser) mit komplexen Geometrien, die mit konventionellen Verfahren nur schwer realisierbar sind. Die Hauptherausforderung besteht darin, die Fertigungszeiten stark zu verkürzen und zugleich die Maßgenauigkeit bei XXL-Teilen zu gewährleisten, die anfällig für Verzug sind.
Umgesetzte Lösung
Die Fertigung erfolgt mittels drahtbasiertem Laser-DED nach einer Strategie in Teilbaugruppen, die anschließend zur fertigen Form zusammengefügt werden. Eine auf Großstrukturen ausgelegte numerische Simulation wird eingebunden, um Verzüge vorherzusagen, während die Prozessparameter optimiert werden, um Fertigungsstabilität und Oberflächenqualität zu gewährleisten.
Gemeisterte Herausforderung
Der Erfolg beruht auf der Fähigkeit, Verzüge an sehr großen Teilen vorherzusehen und zu kompensieren und dabei einen stabilen Prozess über lange Zyklen aufrechtzuerhalten. Maschinenbedingte Einschränkungen und die Endmontage müssen trotz Komplexität und Größe der Komponenten ohne geometrische Abweichungen beherrscht werden.
Ergebnisse für den Kunden
Eine vollständige Form wurde in drei vollständig beherrschten und montierbaren Teilbaugruppen hergestellt. Die Berücksichtigung der Fertigungsrandbedingungen bereits in der Konstruktion ermöglicht ein konformes Teil mit einer auf weniger als einen Monat verkürzten Produktionszeit für ein XXL-Werkzeug.
