Verschlusskolben zur Befüllung von Einweg-Farbzylindern

Beschreibung des Bauteils: Der Verschlusskolben zur Befüllung von Einweg-Farbzylindern ist ein Gemeinschaftsprojekt der JP3DTecVision GmbH & Co. KG und der Florian Kessler GmbH. Seine Anwendung findet der Verschlusskolben im Maschinenbau. Zur Fertigung des Bauteils wurde das Selektive Laserschmelzen (SLM) angewandt.

Herausforderungen: Die Baugruppe des konventionell gefertigten Verschlusskolbens besteht aus zwölf Bauteilen, die einer Montage bedürfen. Durch das Eigengewicht fällt hierbei in der Baugruppe ein Ring herab, welcher ein Befüllen ohne das Anbringen eines Deckels verhindert. Die Herausforderung des Projekts bestand darin, die Funktionsweise der Baugruppe in einem Bauteil abzubilden.

Lösung: Mithilfe der Additiven Fertigung konnte das Bauteil so gestaltet werden, dass es nach Entfernen der Stützstrukturen aus zwei in sich beweglichen Hälften besteht, welche nun in einem Zug gefertigt werden. Somit entfällt jeglicher Montageaufwand. Dies ist durch kein anderes Fertigungsverfahren möglich. Nach Validierung des Funktionsprinzips an der Anlage wurde das Bauteil topologisch weiter optimiert, um sowohl Gewicht als auch Herstellungskosten auf das Nötigste zu reduzieren. Durch diese Anpassungen konnte eine Anwendung im Serieneinsatz sichergestellt werden. Zum einen bedeutet dies geringere Beschaffungskosten für Kund*innen, zum anderen konnte das Ersatzteilmanagement stark verbessert werden. Dadurch konnte die Anzahl der zuliefernden Unternehmen von drei auf eins reduziert werden.

Fazit: Das Bauteil zeigt beispielhaft, dass die Additive Fertigung nicht ausschließlich für hochkomplexe Anwendungen geeignet ist. Auch vergleichsweise simple Bauteile oder Funktionsbaugruppen lassen sich durch entsprechende Anpassungen und Optimierungen wirtschaftlich herstellen. Es lohnt sich folglich, sich mit den Chancen der Technologie auseinanderzusetzen und sich zu ihren Vor- und Nachteilen beraten zu lassen.