Praxis-Check 3D-Druck mit Röben 3D: Restauration im Automobilbereich mit Hilfe der Additiven Fertigung
Röben 3D ist als Spezialist und Hersteller für die Anfertigung von Ersatzteilen für Autos tätig. Im Praxis-Check 3D-Druck wurden Ersatzbauteile, die normalerweise nicht oder nicht mehr auf dem Markt vorhanden sind, mit speziellen 3D-Druck-Verfahren getestet bzw. als Prototypen gebaut.
Das Unternehmen
Röben 3D aus Clausthal-Zellerfeld schafft es – unter anderem durch den Einsatz der Additiven Fertigung – Ersatzteile anzufertigen, welche bislang nicht oder nicht mehr verfügbar waren. Innerhalb des Unternehmens sind bereits 3D-Druck-Anlagen vorhanden, die mit Filament oder Kunstharzen (Photopolymerisation) drucken.
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Im Praxis-Check 3D-Druck spezialisierte sich Niedersachsen ADDITIV zusammen mit Röben 3D auf die toleranzgenaue und zuverlässige Anfertigung von kleinen Zahnrädern und Seitenspiegel-Haltern. Die vorhandenen Filament-3D-Drucker kommen dabei an ihre Grenzen – ebenso wie die Technik der badbasierten Photopolymerisation. Mit der vorhandenen Technik, die Niedersachsen ADDITIV im Laser Zentrum Hannover zur Verfügung steht, sollten die Bauteile passgenau aus dem Pulverbettverfahren mit Kunststoffmaterialien und Metall hergestellt werden.
Die Umsetzung
Das Unternehmen Röben 3D erstellte für die Umsetzung verschiedene Geometrien. Die Herausforderung lag darin, dass die Zahnräder Torsionskräften ausgesetzt sind und somit stabil und zugleich nachgiebig sein müssen. Dabei muss sowohl die Maßhaltigkeit als auch die Funktionalität – also die Beweglichkeit der Rasthaken – gewährleistet sein.
Durch die Auswahl geeigneter Fertigungsverfahren konnten auch die geforderte Maßhaltigkeit und Toleranzgrenzen realisiert werden. Nach einer Parameterstudie wurden im Rahmen des Praxis-Checks Zahnräder im SLS-Verfahren und ein Spiegelhalter im LPBF-Verfahren gefertigt.
Das Ergebnis
Mit dem Praxistest der gedruckten Bauteile innerhalb eines Heckschlossmotors konnte gezeigt werden, dass die 3D-gedruckten Zahnräder passgenau und funktional zugleich sind. Vom Originalbauteil war das SLS-gedruckte Bauteil kaum zu unterscheiden.
Mit Hilfe des Praxis-Checks konnte gezeigt werden, dass besonders das SLS-Verfahren für technische Bauteile geeignet ist. Zudem gibt es SLS-Anlagen in einen deutlich günstigeren Presissegment als LPBF-Anlagen mit vergleichbaren Bauräumen.
Der Ausblick
Für die Fertigung von Ersatzbauteilen innerhalb des Automobilbereichs ist es für das Unternehmen Röben 3D sinnvoll, den eigenen 3D-Druck-Anlagenpark zu erweitern. SLS-Verfahren bieten die Möglichkeit, komplexe Geometrien passgenau und ohne Stützstrukturen zu erstellen, ohne dabei die Funktionalität innerhalb des Autos zu verlieren. Für kleinere Unternehmen kann die Anschaffung einer großen SLS-Industrieanlage allerdings kostenintensiv sein. Niedersachsen ADDITIV konnte auch Beispiele mit kostengünstigeren SLS-Anlagen aufzeigen. Im nächsten Schritt muss Röben 3D über die Anschaffung einer weiteren additiven Fertigungsanlage entscheiden.
Darüber hinaus hat das Unternehmen die eigenen Tätigkeiten erweitert: Künftig werden Isopropanol und Wasser aus Resin-3D-Druck recycelt.
