"Copper Globe" - Anschauungsmuster und Exponat

Beschreibung des Bauteils: Das gezeigte Objekt „Copper Globe“ ist keine technische Anwendung, sondern dient als Anschauungsmuster und Exponat. Es visualisiert die Fertigungsmöglichkeiten, insbesondere das Laser Powder Bed Fusion (LPBF), bei der Schmelzmetall Deutschland GmbH. Alle Bauteile wurden aus den hauseigenen Hovadur® Kupferlegierungen hergestellt.

Herausforderungen:

Bei der Hand und der Weltkugel stehen Detailierung, Freiformflächen, Gewichtsoptimierung und der Verzicht auf Stützstrukturen im Sichtbereich (geringe Nacharbeit) im Fokus. Beide Bauteile sind mit konventionellen Methoden entweder nicht oder nur sehr zeit- und kostenintensiv zu realisieren.

Lösung:

Generell besteht die Lösung darin, das LPBF anzuwenden. So war es möglich die Herstellbarkeit zu gewährleisten und die Kosten niedrig zu halten. Die Gewichtsoptimierung wurde erreicht, indem man die Bauteile hohl ausführte. Die Wandstärken der Kugel liegen hierbei zwischen 0,4 und 0,7 mm und einer sehr hohen Dichte. Trotz der sehr geringen Wandstärke erreicht man nach der Wärmebehandlung gute mechanische- und physikalische Eigenschaften. Um die Nachbearbeitung gering zu halten, wurde im unteren Bereich der Kugel, anstatt Stützstrukturen eine Hüllfläche in geringem Abstand zur Außenfläche gedruckt. Somit waren der Baujob und eine gute Oberflächenrauigkeit möglich.

Fazit: Die Additive Fertigung bzw. das LPBF bietet Möglichkeiten, die bisher nicht oder nur kostenintensiv umzusetzen waren. Das Anschauungsbeispiel zeigt einen Bruchteil der Vorteile der Additiven Fertigung. Überall dort wo ein Mehrwert durch eine funktionsoptimierte Konstruktion geschaffen werden kann, ist die Additive Fertigung eine mögliche oder gar die einzige Alternative.