Schnell und flexibel Prototypen und neue Werkzeuge produzieren und einsetzen zu können, ist für Maschinenbaufirmen lebenswichtig. Diesen Zeitvorteil wollen nun Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen mit einem innovativen Verfahren gewinnen, bei dem ganze Metallteile schichtweise von einem Spezialdrucker ohne aufwändige Gussformen hergestellt werden können.
Das zu fertigende Teil wurde am Computer geplant und liegt nun als dreidimensionaler Datensatz vor. Ein Schichtgenerator zerschneidet es rechnerisch in einen Stapel von Schichten und übergibt sie einzeln an eine Art Drucker. Ähnlich wie der Tintenstrahldrucker zu Hause sprüht der Druckkopf Bindemittel auf eine dünne Lage Edelstahlpulver und verklebt sie. Danach wird frisches Pulver aufgebracht und der Drucker schreibt die nächste Schicht, beschreibt Haiko Pohl die Funktionsweise des Fraunhofer-Systems ProMetal RTS-300. Diese Art des so genannten “Rapid Prototyping” wird nun erstmals in Europa angewandt. Es lassen sich so geometrisch komplexe metallische Werkstücke direkt von den CAD-Daten ausdrucken.
Das empfindliche Objekt erhält in einem zweiten Arbeitsschritt Festigkeit und Dichte. Dabei wird überschüssiges Metallpulver abgeblasen, mit Wärme der Binder oberflächlich entfernt und schließlich sickert geschmolzene Bronze allmählich zwischen die Stahlpartikel und verdampft das Bindemittel. Was früher Monate beanspruchte, entsteht so in wenigen Tagen.
Dieses Verfahren ist nur eines von vielen, die die Fraunhofer-Allianz Rapid Prototyping mit ihren zwölf Instituten auf der diesjährigen Fachmesse “uRapid” vom 28. bis 30. Mai in Amsterdam vorstellt.
Jan Oliver Löfken
