Bauteilfestigkeit im 3D-Metalldruck

Hohe thermische und dynamische Belastbarkeit

In den letzten zwei Jahren wurden von Kunden immer wieder Fragen zur Festigkeit und Belastbarkeit von additiv gefertigten Bauteilen und Komponenten gestellt. Abhängig von den mechanischen Anforderungen, die der Kunde an das Bauteil stellt, können vorhandene Bedenken schnell mittels Prüfungen verifiziert werden ohne große Aufwände. Generell ermöglicht das pulverbettbasierte Schmelzen von Metall mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) die Fertigung von hoch belastbaren Bauteilen in Hinblick auf thermische und dynamische Anforderungen.

 

Leicht & stabil: Additive Fertigung im Motorsport

Gerade in Hochleistungsanwendungen wie der Luft- und Raumfahrt und dem Motorsport, wo der 3D-Metalldruck immer stärker zum Einsatz kommt, wurde die Additive Fertigung von namhaften Automobilherstellern erfolgreich auf dynamische Belastung getestet. Sind doch dynamisch stark beanspruchte Fahrzeugkomponenten wie von LIGHTWAY gefertigte Bremssättel für im Straßenverkehr eingesetzte Vorserienfahrzeuge, Topologie optimierte Strukturbauteile für Satelliten oder Radaufhängungen für Formelsportwagen extrem starken Belastungen ausgesetzt.

 

Dicht & druckbeständig: Thermische Belastbarkeit

Gedruckte Hydraulikkomponenten von LIGHTWAY mit einer Druckbeanspruchung von über 850bar sowie die Additive Fertigung eines der Druckgeräterichtlinie entsprechenden Ersatzteils zur Reparatur in einem Kohlekraftwerk zeigen, dass pulverbettbasiertes Schmelzen von Metall mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) auch im Bereich der Druckbeständigkeit und thermischen Stabilität große Vorteile birgt: https://lightway-3d.de/lightway-entwickelt-fuer-rwe-bauteil-nach-druckgeraeterichtlinie. Während komplexe Geometrien und montagebedingte Spannungen die Reparaturen an den bisherigen, konventionell gefertigten Formstücken erschwerten, wodurch es immer wieder zu Anlagenstillständen kam, konnte mit dem Metalldruckbauteil von LIGHTWAY eine innovative und beständige Lösung gefunden werden. Das von LIGHTWAY bereitgestellte Leistungsspektrum reichte hierbei von der Konzeption über die Werkstoff- und Parameterentwicklung bis zum vollständig geprüften Bauteil inklusive aller Fertigungsschritte. In Zusammenarbeit mit der RWE und TÜV Rheinland entwickelte LIGHTWAY den kompletten Herstellungsablauf nach Druckgeräterichtlinie.

 

Qualität und Anforderungen

Fazit: Die Additive Fertigung in Form des pulverbettbasiertem Schmelzens von Metall mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) bietet hinsichtlich Geometriefreiheit, Dynamik und Beständigkeit zahlreiche Vorteile und lässt sich individuell auf die einzelne Anwendung zertifizieren. Mechanische Kennwerte zeigen u. a. auch die Reproduzierbarkeit der Fertigung bei gleichbleibender Qualität.

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