Finishing von 3D-Drucken, interne Kanäle

3D-Druck ist ohne Zweifel eine Technologie mit großem Potenzial, um Bauteile mit inneren Hohlräumen und Kanälen herzustellen. Diese Innenkanäle können mittels 3D-Druck besonders komplexe Formen annehmen. Solche Kanäle zu drucken ist jedoch eine Sache, aber eine ganz andere, diese komplizierten Kanäle zu verfeinern. Die Frage hier lautet also: „Wie werden innere Kavitäten/Kanäle aus 3D-Metalldruckkomponenten nachbearbeitet?“

Reduzieren Sie die Oberflächenrauheit

In Zusammenarbeit mit Ingenieurstudenten der Universität Gent untersuchte Raytech weiter die Möglichkeiten der Nachbearbeitung interner Kanäle von 3D-Metalldruckteilen. Diese Studie baute auf einer bereits bestehenden Studie auf, die zuvor vom Raytech-Team initiiert wurde. Grundlage dafür war immer eine Kombination verschiedener Veredelungstechniken, in diesem Fall Strahlen + chemisches Polieren.

Bis zu 80 % weniger Oberflächenrauheit (Ti64-Legierung)

Durch Recherche und vor allem durch häufiges Testen wurde schließlich ein sehr schönes, fast spektakuläres Endergebnis erzielt. Durch eine Kombination verschiedener Strahlverfahren und chemischer Politur kann eine Reduzierung der inneren Oberflächenrauheit von 80 % erreicht werden.
Trotz der guten Ergebnisse, die mit dieser Technik erzielt werden können, ist es wichtig zu erwähnen, dass auch diese Nachbearbeitungsmethode Grenzen hat. Darüber hinaus gibt es auch Bedingungen, die erfüllt sein müssen, bevor ein 3D-gedrucktes Teil mit dieser Technik fertiggestellt wird:

• Designregeln für den 3D-Druck in Metall sind immer einzuhalten.
  • Vermeiden Sie möglichst unnötige Unterstützung. Je weniger Support = desto weniger Nachbearbeitung = desto glatter die Oberflächen
  • Vermeiden Sie unnötige Masse.
  • Achten Sie auf eine möglichst geringe Schichtdicke. Geringere Schichtdicken ergeben glattere Oberflächen (Treppeneffekt).
  • …
• Um letztendlich glatt verarbeitete Innenkanäle zu erzielen, ist es wichtig, den Veredelungsprozess mit einem qualitativ hochwertigen Druckteil zu beginnen. Sobald während des Drucks Abweichungen oder Unvollkommenheiten aufgetreten sind, wird es zusätzliche Anstrengungen erfordern, diese Teile innerhalb der Toleranz zu bringen. Die Nachbearbeitung von schlecht gedruckten Teilen erfordert mehr Bearbeitungszeit und mehr Einsatz von Nachbearbeitungsressourcen.
• Die Wandstärke der inneren Kanäle/Hohlräume muss ausreichend groß sein. Die Wand muss so ausgelegt sein, dass sie dem Druck standhält, der während des Endbearbeitungsprozesses verwendet wird.
• Das beste Ergebnis wird erzielt, wenn ein zirkulierender Strom von Appreturmitteln durch die Kanäle fließen kann.
• Das Verfahren wurde hauptsächlich an Titanlegierungen getestet. Um den Veredelungsprozess für andere Materialien nutzen zu können, müssen andere Parameter und Einstellungen verwendet werden.

Häufige Anwendungen:

• Düsen
• Hydraulische Ventile und Verteiler
• Flüssigkeitstransport
• Eingebaute Kühlsysteme

Die Nachbearbeitung interner Kanäle von 3D-Drucken mit dieser Technik wird bereits auf verschiedene 3D-gedruckte Teile angewendet. Weitere Informationen zur Innenbearbeitung von 3D-Metalldruckteilen können über angefordert werden.