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ITH - Additive Herstellung von präzisen Klein- und Mikrobauteilen

Maximilian Mungenast (Metshape GmbH), Knut Heitzmann (Nonnenmacher GmbH), Dr.-Ing. Andreas Baum (Metshape GmbH) v.l.n.r.

Dem Begriff „Additive Fertigung“, im Volksmund 3D-Druck genannt, begegnet man immer häufiger und es heißt, dieses Fertigungsverfahren verbreitet sich schnell in den verschiedenen Zweigen der Industrie und verspricht dabei mehr Effizienz durch strukturoptimierte Bauteile kostengünstig, innovativ und anpassungsfähig zu sein. Aber was ist Additive Fertigung überhaupt und was leistet sie in und für die Unternehmen?

Maximilian Mungenast, Mitarbeiter bei der MetShape GmbH Pforzheim, eine Ausgründung aus der Hochschule Pforzheim, stellte die Lithography-based Metal Manufacturing-Technologie vor. Das Technologie-Startup ist Mitentwickler dieser innovativen Technologie, mit der die Firma in der Lage ist, präzise und hochauflösend Metallbauteile herzustellen. Das Unternehmen hat sich auf die Herstellung von indirekt additiv gefertigten Bauteilen durch das Lithography-based Metal Manufacturing-Verfahren (LMM) und die damit verbundenen Entwicklungsleistungen spezialisiert. Das LMM-Verfahren, bei dem neben den von anderen additiven Verfahren bekannten Metallwerkstoffen auch weitere, z.B. nicht-schweißbare, Materialien verarbeitet werden können, zeichnet sich durch eine sehr gute Oberflächenqualität sowie höchste Präzision und Auflösung aus. Die Nacharbeit der Bauteile ist minimal, die Gestaltungsfreiheit dagegen maximal. „Das LMM-Verfahren ist ein hocheffizienter Druckprozess, der in Bezug auf Präzision neue Maßstäbe bei der additiven Fertigung von metallischen Bauteilen setzt und sich deshalb insbesondere für Kleinst- und Kleinbauteile mit dichtem, porenfreiem Gefüge eignet“, erläutert Maximilian Mungenast die Vorteile dieses Verfahrens. Die MetShape versteht sich als Dienstleister für die Fertigung von Prototypen bis hin zur Serienfertigung, mit allen Prozessschritten.

Die Nonnenmacher GmbH in Ölbronn-Dürrn, ist Spezialist für komplexe Microteile aus Kunststoff und Metall, die als Einzelteile, aber auch in Großserie produziert werden können. Von Aluminium über Kupfer und Edelstahl bis Zink werden Bauteile im Mircrogussverfahren für die Automotive, Elektro- und Medizintechnik oder die Schlossindustrie hergestellt. Knut Heitzmann zeigt den Prozess für den metallischen Microguss auf. Während bei den abtragenden Fertigungsverfahren die Werkstücke aus einem Rohstoff herausgearbeitet werden, wird bei der Additiven Fertigung das verlorene Modell, welches für den anschließenden Microguss-Prozess (nach dem Feinguss-Prinzip) benötigt wird, in mehreren Schritten Schicht für Schicht aufgebaut. Es können die unterschiedlichsten Metalllegierungen eingesetzt werden, um metallische Bauteile zu formen. Die Legierungen können passend zum gewünschten Werkstück und zum Einsatzgebiet gewählt werden. Diese Art der Fertigung erlaubt eine sehr hohe Flexibilität in der Planung und im Aufbau der unterschiedlichen Bauteile. Die Bauteilgrößen der Microgussteile liegen in einem Bereich zwischen wenigen Millimetern bis hin zu wenigen Zentimetern. Die kleinste Wandstärke beträgt 0,12 Millimeter. Von 0,01 Gramm bis hin zu 10 Gramm Gewicht können die Microbauteile auf die Waage bringen.

Krankheitsbedingt musste der Beitrag von Prof. Dr.-Ing. Carlo Burkhardt leider entfallen.

Hintergrund:

Die Veranstaltungsreihe „Industrie trifft Hochschule“ bietet Wissenschaftlern und Praktikern eine Plattform, auf der sich  Fachleute aus Unternehmen mit Professoren und Mitarbeitern der Hochschule Pforzheim zu verschiedenen Themenbereichen der Technik austauschen können. Veranstaltet wird „Industrie trifft Hochschule“ (ITH) von der Hochschule Pforzheim und der Clusterinitiative „Hochform“ des Wirtschafts- und Stadtmarketings Pforzheim.

Nächste Veranstaltungstermine der Reihe:

Donnerstag, 27. Oktober 2022
"Circular Economy – Chance für Innovationen in Mittelstand und Industrie" | Prof. Dr.-Ing. Claus Lang-Koetz; Prof. Dr.-Ing. Jörg Woidasky

Donnerstag, 01. Dezember 2022
"Digitaler Zwilling und Industrie 4.0 Verwaltungsschale" | Prof. Dr.-Ing. Mike Barth; Prof. Dr.-Ing. Rainer Drath