Ironman-Qualitäten in der additiven Fertigung
Wer sich für Triathlon interessiert und im Spätsommer sah, wie der Darmstädter Patrik Lange sensationell seinen Ironman-Weltmeistertitel auf Hawaii verteidigen konnte, dachte bestimmt nicht als erstes an 3D-Druck. Aber auf der formnext Messe in Frankfurt (13.-16.11.18) präsentierte der hessische 3D-Druck Spezialist Kegelmann Technik das aktuelle Triathlon-Fahrrad von Patrick Lange. Das High Tech Rad wurde mit dem Ziel konstruiert, erstmals die historischen 8 Stunden für die 3.860 m Schwimmen, 180 km Radfahren und 42 km Laufen zu unterschreiten. Kegelmann Technik hat Canyon Bicycles GmbH aus Koblenz, einen der innovativsten Hersteller von Fahrrädern, im Gestaltungs– und Entwicklungsprozess neuer Modelle unterstützt, u.a. eben auch beim Fahrrad des Ironman-Champions.
Neben der Ironman-Qualität bei der Konstruktion ist auch der Nachweis reproduzierbarer Qualität bei der additiven Fertigung wichtig. Wie dies bei Losgröße 1 möglich ist, erläuterte Kai Kegelmann auf der formnext.
Beim 3D-Druck wird jedes Teil individuell als Einzelteil und nicht als Teil einer Massenfertigung hergestellt, eine statistische Qualitätsprüfung mit durch die Prüfung zerstörten Stichproben ist daher nicht möglich. Nur mit viel Detailarbeit und Zähigkeit wird man zum Champion – im Sport wie in der additiven Fertigung.
Additive Fertigung produziert ein Bauteil nicht in einem einzigen Prozessschritt, wie es bei der Massenfertigung meist der Fall ist. Additive Fertigung ist vielmehr Teil eines größeren Produktionssystems, bei der Prozesse, Maschinen und Material stärker miteinander verzahnt sind als bei konventioneller Produktion. Diese Prozesskette und die damit verbundene Qualitätsphilosophie heißt bei Kegelmann Connected Prototyping: eine Abfolge von definierten Prozessen mit definierten Schnittstellen und spezifischen Anforderungen, so dass Prozesskontinuität, Vorhersagbarkeit und Rückverfolgbarkeit sowie eine lückenlose Qualitätskontrolle über die spätere Produktqualität und deren Reproduzierbarkeit entscheiden. Um die Chancen der additiven Fertigung zu nutzen, werden konventionell konstruierte Teile neu designt unter Berücksichtigung von Aspekten wie Funktionsintegration und Teilereduktion, Leichtbau, Topologieoptimierung, einfacher Herstellung, hybriden Konstruktionslösungen mit einer Kombination von subtraktiven und additiven Fertigungsverfahren oder von der Natur inspirierten bionischen Konstruktionen.
Wesentlich sind zum einen mitgebaute Prüfkörper und Referenzbauteile, an denen die Bruchdehnung und Zugfestigkeit gemessen werden kann. Desweiteren hat Kegelmann Technik einen eigenen Index für das optimale Pulvermischungsverhältnis beim Selektiven Lasersintern SLS entwickelt. Als fester Bestandteil des Qualitätsmanagementsystems erlaubt der Kegelmann Pulver-Qualitätsindex (KPQ) eine bessere Feinabstimmung der Parametersätze in Abhängigkeit des Mischungsverhältnisses von Neu– zu Altpulver.
Zur Qualitätskontrolle gehören Rückstellmuster ebenso wie Rauhigkeitsmessungen oder optische Vermessungen. Mit dem mobilen ScanArm wird die gesamte Bauteilgeometrie erfasst und mit den CAD-Daten abgeglichen.
Kegelmann Technik GmbH
Kai Kegelmann
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Tel. 06106 85 07 – 0
