Laserbasierte additive Fertigung (DED) – Fluidejektorhülse (großformatiges Hybridbauteil)

Ziel ist die Herstellung eines großformatigen Bauteils (Ø 600 mm) mit komplexen inneren Kanälen, die sich in einer monolithischen Struktur nicht spanend fertigen lassen. Die Lösung muss eine leistungsfähige Fluidführung mit hohen Anforderungen an Druckverluste und Oberflächengüte gewährleisten und gleichzeitig Kosten und Durchlaufzeiten gegenüber einem reinen PBF-Ansatz senken, der durch Stützstrukturen und Bauteilgröße begrenzt ist.

IREPA LASER setzt einen hybriden Ansatz ein, der PBF für die Fertigung des Bauteilkörpers mit den inneren Kanälen mit Laser-DED mit Pulver für das schnelle Aufbringen externer Funktionen (Stutzen, Flansche) kombiniert. Diese Strategie nutzt die geometrische Freiheit des PBF und die Auftragsrate des DED in einer integrierten und optimierten Fertigungskette.

Der Erfolg beruht auf einer stimmigen Konstruktion und Segmentierung zwischen beiden Verfahren, die bereits in der frühen Phase die Fertigungsanforderungen der nicht nachbearbeitbaren inneren Kanäle und der funktionalen Schnittstellen berücksichtigt. Zudem gilt es, die PBF/DED-Hybridisierung ohne Bruch in der industriellen Prozesskette zu beherrschen und gleichzeitig die Fertigungszeiten bei einem großformatigen Bauteil zu optimieren.

Das erzielte Hybridbauteil vereint komplexe innere Funktionen mit angefügten Elementen, die effizient per DED gefertigt wurden. Diese Demonstration bestätigt den Nutzen der Verfahrenshybridisierung als Hebel zur Senkung von Kosten und Durchlaufzeiten und gewährleistet zugleich die funktionale Leistungsfähigkeit und industrielle Machbarkeit komplexer Großbauteile.