Quality Engineering 02.18

:: QS in der additiven Fertigung
Schunk mit Liste von Verbesserungsvorschlägen im Hinblick auf Qualitätsmaßnahmen
Normen dringend gewünscht
Bereits seit acht Jahren fertigt Schunk kundenindividuelle Greifer mit Hilfe additiver Verfahren.
Dennoch haben die Verantwortlichen noch eine Reihe von Wünschen hinsichtlich Qualität. Dazu
gehören beispielsweise verstärkte Normungsaktivitäten, aber auch Messpunkte, die
Konstrukteure in den CAD-Zeichnungen hinterlegen sollten
Es gibt noch viel zu tun, um die Qualität additiv gefertigter
Funktionsbauteile auf das gleiche Niveau zu heben
wie die von konventionell hergestellten Teilen – das
war die Quintessenz des Vortrags von Ralf Becker, bis vor
Kurzem Leiter Technologieforschung & Basistechnologien
bei Schunk. Der Hersteller von Greifern und Spannsystemen
ist 2010 in die Fertigung von Funktionsbauteilen
aus Kunststoff eingestiegen, im vergangenen Jahr
folgte die Ausweitung auf ein metallverarbeitendes
AM-Verfahren.
Schunk fertigt kundenindividuelle Greiferfinger aus
Kunststoff, Stahl und Aluminium additiv und hat dafür
die gesamte Prozesskette vollständig digitalisert – mit
dem webbasierten 3D-Designtool E-Grip als Frontend,
in das die Kunden ihre CAD-Daten laden können. Insofern
steht hier bereits ein Geschäftsmodell dahinter.
Dennoch werden laut Becker noch längst nicht alle
Erwartungen, die Schunk in Bezug auf die Qualität dieser
Greifer hat, erfüllt: „Eine wiederholbare Werkstückqualität
ist vor allem beim Einsatz von Kunststoffen
noch nicht gegeben“, so Becker. Hilfreich fände er zum
Beispiel eine Absicherung der Dimensionierungen
durch Simulation.
100-Prozent-Prüfungen mittels 3D-Scan
Heute müsse Schunk die additiv gefertigten Greifer zu
100 % überprüfen. Die Messung und Prüfung der kundenspezifischen
Geometrie sein nur mit 3D-Scannern
und im Vergleich zum CAD-Modell möglich – und damit
sehr aufwändig. Dabei behelfe man sich bei Kunststoff-
Greifern eines „Workarounds“ mittels der Prüfung der
Passform des Anschraubflansches am Greifer. Wenn
diese in Ordnung sei, schließe man daraus auf die korrekte
Passung der Fingerkontur. Bei Metallfingern entfällt
diese Möglichkeit, da hier die Flanschfläche nachgearbeitet
werden muss. Daher wird bei Schunk aktuell
von allen Greiferfingern ein 3D-Scan angefertigt.
Becker formulierte eine ganze Reihe von Wünschen
an die Adresse von Politik, sowie an Teilehersteller und
Maschinenbauer zur Verbesserung der Qualität und der
Industrialisierung der Produktionsprozesse. So wünscht
er sich von der Politik die Unterstützung für verstärkte
Normungsaktivitäten in allen Bereichen der additiven
Fertigung.
Von Dienstleister, die Bauteile additiv fertigte, erhofft
sich Becker in Zukunft ein besseres Qualitätsverständnis
in Bezug auf wiederholbare Eigenschaften und
Ralf Becker, bis vor Kurzem Leiter Technologieforschung & Basistechnologien
bei Schunk Bild: Jochen Hempler
Toleranzen. „Unsere sehr hohen Anforderungen an die
geometrische Genauigkeit additiv gefertigter Teile können
viele Dienstleister heute nicht ohne Weiteres erfüllen“,
klagt Becker. Die Vereinbarung von technischen Lieferbedingungen
gestalte sich oft schwierig. Er schlägt
die Einführung einer objektive Bewertung und Zertifizierung
von Teileherstellern analog zum Zertifikat für
Reinraumtauglichkeit vor, welches das Fraunhofer IPA
Herstellern in diesem Bereich verleiht.
An die Adresse der Hersteller von Maschinen für die
additive Fertigung gerichtet, äußerte Becker den
Wunsch nach einer Prozessintegration der Maschinen
in das Produktionsumfeld einschließlich ERP-Anbindung
sowie eine Automatisierung der Abläufe, die wiederum
für stabilere Prozesse sorgen.
Doch auch für die Konstruktion hatte er Verbesserungsvorschläge:
So müssten die Bauteile in Zukunft
stärker 3D-Druck-gerecht konstruiert werden. „Und
auch Messpunkte müssten bereits in der Konstruktion
vorgesehen werden“, so Becker.
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38 Quality Engineering 02.2018