Metallpulver ohne Bindemittel verarbeitet die Trumaform LF per Direktem Laserformen zu Werkzeugen oder Funktionsbauteilen. Neben Zeitvorteilen, insbesondere bei kleineren Serien, eröffnen sich den Konstrukteuren neue Möglichkeiten. Trumpf-Projektleiter Dr. Joachim Hutfless und Produktmanager Markus Lindemann zu Chancen dieser Fertigungsart.
Das Gespräch führte unser Redaktionsmitglied Michael Corban michael.corban@konradin.de
Trumpf verwendet zum Laserformen reine Metallpulver. Welche Vorteile ergeben sich daraus für den Anwender?
Markus Lindemann: Generative Laserverfahren haben das Potenzial, sich als Herstellverfahren für Serienteile zu etablieren. Im Metallbereich sind wir der Auffassung, dass sie sich nur durchsetzen, wenn metallische Original-Werkstoffe zu verarbeiten sind. Erst dann bekommt der Anwender Teile mit den gewünschten Materialeigenschaften.
Können Sie das Verfahren kurz skizzieren?
Dr. Joachim Hutfless: Beim Direkten Laserformen werden Formen aus dem Pulverbett auf einer Trägerplatte aufgebaut. Dazu schmilzt der Laserstrahl schichtweise aufgebrachtes Metallpulver entsprechend der Querschnittsfläche auf und baut so Schicht für Schicht das Bauteil. Da es sich um Schweißen handelt, wird der Prozess unter Schutzgas-Atmosphäre durchgeführt. Zusätzlich sorgen wir über die Temperierung der Trägerplatte und spezielle Laserbahn-Programmierstrategien dafür, dass Verzug und Eigenspannungen in den Bauteilen verringert werden.
Kann das Laserformen herkömmliche Fertigungsverfahren ersetzen?
Dr. Joachim Hutfless: Wir betrachten uns nicht als Konkurrenz zu spanenden Verfahren, sondern als Ergänzung. Das Direkte Laserformen ist dort vorteilhaft, wo die schnelle Erzeugung geometrisch komplexer Metallbauteile mit endformnaher Qualität in einem Schritt erwünscht ist. Dies bedeutet: Erstes Ziel ist die Herstellung dichter Bauteilgefüge. Ist dieses garantiert, kann die Bauteiloberfläche nach Bedarf geglättet, erodiert oder anderweitig nachbearbeitet werden. In der Summe ergibt sich dann meist eine deutliche Verkürzung der Durchlaufzeit von der Konstruktion bis zum fertigen Bauteil gegenüber herkömmlichen Verfahren.
Sie sprechen zunächst vor allem Werkzeug- und Formenbauer mit Ihrem Konzept an. Wann erwarten Sie, dass die Anwender auf direktem Wege Endprodukte herstellen?
Markus Lindemann: Das ist sicher noch eine Frage der Weiterentwicklung mit Blick auf spezielle Applikationen. Im Werkzeug- und Formenbau sehen wir derzeit das größte Potenzial, was direkt mit den neuen Möglichkeiten des Direkten Laserformens zusammenhängt.
Dr. Joachim Hutfless: Das Stichwort lautet hier „konturnahe Kühlkanäle“. Sie lassen sich häufig konventionell gar nicht herstellen, können aber die Zykluszeiten beim Spritzgießen erheblich reduzieren. Wir können also bei kürzer werdenden Produktlebenszyklen und einer erhöhten Produktvielfalt Wettbewerbsvorteile bieten, da sich solche Werkzeuge mit dem Laserformen schnell herstellen lassen.
Markus Lindemann: Zukünftig lässt sich das Verfahren auch breiter nutzen, etwa zum Fertigen von individuell angepassten Einzelteilen aus Materialien wie Titan. Interessant ist dies vor allem für den Ultraleichtbau und die Medizintechnik.
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