O+P Fluidtechnik 1-2/2018

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN
3D-DRUCKVERFAHREN UNTERSTÜTZEN
DIE VARIANTENREICHE FERTIGUNG
Das Thema additive Fertigung
gewinnt zunehmend an
Bedeutung: Bei der Herstellung
von kleinen Serien und
Prototypen sowie im Bereich
Industrie 4.0. Auch Bosch
Rexroth setzt auf diese Zukunftstechnologie.
Aktuell qualifiziert
das Unternehmen gemeinsam
mit Trumpf und Heraeus
Additive Manufacturing ein
weiteres additives
Fertigungsverfahren für die
wirtschaftliche Herstellung von
Hydraulikkomponenten.
SPECIAL / 3D-DRUCK
Das Projekt mit Schwerpunkt Selective Laser Melting
beschäftigt sich mit der Fertigung von Servoventilen. Als
ergänzendes Standardverfahren zur konventionellen Produktion
soll dies vor allem für die kurzfristige Herstellung
von Kleinserien und kundenindividuelle Varianten eingesetzt werden.
Bosch Rexroth nutzt bereits mehrere 3D-Drucker zur Herstellung
von Gusskernen für Steuerblöcke in Lohr und beherrscht die
komplette Prozesskette vom Engineering über den 3D-Druck bis
zum fertigen Produkt.
Durch ihren Variantenreichtum auf Komponentenebene eröffnet
die Hydraulik hohe Freiheitsgrade, maßgeschneiderte Antriebslösungen
zu konfigurieren. Auf der anderen Seite steigert diese Vielfalt
den Aufwand für die Hersteller in der Fertigung. Der Einsatz des
3D-Druckverfahrens Selective Laser Melting reduziert diese Komplexität.
Es ermöglicht die kurzfristige und wirtschaftliche Produktion
von Servoventilen oder Schiebern für Wegeventile in kleinen und
kleinsten Stückzahlen. In einem Gemeinschaftsprojekt mit Trumpf
und Heraeus Additive Manufacturing qualifizieren die Fertigungsspezialisten
von Bosch Rexroth aktuell die gesamte Prozesskette von
der 3D-Druck optimierten Konstruktion bis zum fertigen Produkt.
LEICHTER, KOMPAKTER UND ENERGIEEFFIZIENTER
Gedruckte Varianten sind wesentlich leichter und kompakter als
konventionell gefertigte Ausführungen. Optimierte Kanalführungen
verringern die Drosselverluste und steigern die Energieeffizienz.
Zukünftig können Konstrukteure darüber hinaus neue Funktionen
in die Komponenten integrieren. Im Verlaufe des Projekts hat
das Projektteam eine hybride Fertigung von Servoventilen für
zukünftige Serienanwendungen entwickelt. Dabei kombiniert
Rexroth klassisch spanend hergestellte Preforms mit in 3D-Druck
gefertigten Bauteilen. Als weitere Komponente testet das Projektteam
das Drucken von Hohlzylindern als Schieber für Wegeventile.
KOMPETENTE PARTNER
Bei dem Projekt kommt die zukünftige Serienmaschine TruPrint
5 000 von Trumpf zum Einsatz. Bei ihr arbeiten drei 500 Watt starke
Faserlaser parallel an einem Werkstück. Dadurch halbiert sich
nahezu die Druckdauer eines Servoventils. Trumpf deckt zudem
die gesamte Prozesskette der Additiven Fertigung ab, einschließlich
Teile- und Pulvermanagement.
Heraeus Additive Manufacturing unterstützt das Projekt bei der
Auswahl der am besten geeigneten Materialien und qualifiziert das
Fließverhalten des Stahlpulvers sowie die Partikelgrößenverteilung
im Bereich von 20 bis 40 µm. Zum Vergleich: Ein menschliches
Haar hat einen Durchmesser von rund 100 µm. Erst eine zuverlässig
hohe Pulverqualität ermöglicht eine reproduzierbare Bauteilqualität
unter realen Produktionsbedingungen. Die Druckfestigkeit der
bislang gedruckten Servoventile entspricht denen aus dem Vollen
gefrästen Bauteilen gleichen Stahls.
3D-DRUCK-VERFAHREN SANDFORMEN
Bosch Rexroth setzt bereits seit einigen Jahren das 3D-Druck-
Verfahren Sandformen für die Herstellung von Gusskernen für
Steuerblöcke ein. Dadurch können selbst Einzelstücke und Prototypen
mit extrem kurzen Vorlaufzeiten gefertigt werden. Kunden
reduzieren so die Time-to-Market ihrer Lösungen deutlich und
können schnell kundenindividuelle Varianten umsetzen.
www.boschrexroth.com
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