Design for Additive Manufacturing
– Möglichkeiten und Herausforderungen –
Die Additive Fertigung bringt eine ganze Palette neuer Möglichkeiten für den Entstehungsprozess eines Produktes.
Werkzeuglose unspezifische Fertigungsmaschinen bieten bisher undenkbare Perspektiven individueller Anpassung von Bauteilen. So können – lediglich durch Änderung von Daten – in einem Bauprozess unterschiedliche Teile gefertigt werden. Das ganze passiert unabhängig von der Stückzahl der Produkte und vom Standort der Maschine. Iterationen von Prototypen werden im gleichen Verfahren und Material, wie das Endergebnis erstellt. Das Resultat ist eine sehr kurze Prozesskette vom virtuellen Modell zum fertigen Produkt.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Additiven Fertigung stellt die Freiheit realisierbarer Geometrie dar. Material kann fast überall im Bauraum der Maschine platziert werden, sodass völlig neue Konstruktionen umsetzbar sind.
Dieses Verschieben der Grenzen des Machbaren ist für den Konstruktionsgedanken wesentlich. Losgelöst von Paradigmen der Produktentwicklung, die durch die bisherigen Fertigungsverfahren bestimmt sind, sehen wir hier besonders das Potential in der Funktionsintegration.
Unser Fokus liegt vor allem auf der Entwicklung von Mechanismen und beweglichen Konstruktionen, die – der Fertigung gerecht und auch erst durch sie ermöglicht – in einem zusammenhängenden Teil produziert werden können. Steife und flexible Bereiche in einem Bauteil werden so miteinander kombiniert und verbunden, dass ein vollfunktionierendes Bauteil aus der Maschine fällt, das bisher nur aus mehreren Einzelteilen hergestellt und zusammengefügt werden konnte.
Beispiel
Ein Gelenk, beispielsweise ein Scharnier, muss nicht aus mehreren Einzelteilen bestehen. Um es sinnvoll für die Additive Fertigung umzugestalten muss es in einem Stück neu gedacht werden. So könnte es auch direkt in ein Produkt integriert werden. Erst dadurch spielt die Anwendung der Additiven Fertigung ihr Potential voll aus und ermöglicht neue innovative Produktlösungen.
Pendeltürband
Funktionsprinzip
Adaption des Abrollgelenks für die Umsetzung in der Additiven Fertigung
Umsetzung
Monolithische Konstruktion optimiert für die Additive Fertigung mit innenliegender Spanneinheit zur Eliminierung von produktionsbedingten Materialabständen
Funktionsprototyp
