Funktionsintegration

Weniger Montagekomponenten, geringerer Logistikaufwand, erhöhte Flexibilität: Die Additive Fertigungstechnologie von EOS ermöglicht es, Funktionen in Bauteile zu integrieren – während der Serienproduktion.

Hettich Wasch-Rotor mit inneren Strukturen, hergestellt mit Additiver Fertigung (mit freundlicher Genehmigung von Hettich).
Hettich Wasch-Rotor mit inneren Strukturen, hergestellt mit Additiver Fertigung (mit freundlicher Genehmigung von Hettich).
Funktionsintegration bedeutet, möglichst viele technische Funktionen mit möglichst wenigen Bauteilen zu realisieren. Die Additive Fertigung bietet für diese Forderung einen klaren Vorteil: Oft gelingt es mit Hilfe der werkzeuglosen Laser-Sinter-Technologie von EOS, alle benötigten Bauteile in einem Schritt herzustellen – inklusive funktionaler Komponenten wie Federn, Scharniergelenken oder sogar pneumatischer Aktoren. Ein Großteil der sonst nötigen Montageschritte fällt dadurch weg. Dies spart Geld und minimiert die Fehlerwahrscheinlichkeit in der Produktion.

Ein Beispiel verdeutlicht dies: Zentrifugenhersteller Hettich konnte die Wirtschaftlichkeit seiner Serienproduktion durch die Additive Fertigung erheblich verbessern. Zentrifugen nutzen die bei einer Drehbewegung auf Gemische einwirkende Fliehkraft zur Trennung der Bestandteile. Typische Anwendungen dafür sind beispielsweise das Aufbereiten von Blutproben oder das Anfertigen eines Blutbilds. Konventionell hergestellt besteht ein Waschrotor aus 32 einzelnen Teilen, die einzeln zusammengesetzt werden müssen. Dies erfordert komplexe Werkzeuge und eine zeitaufwendige Montage, zumal die Edelstahleinspritzröhrchen aufwendig entgratet werden müssen.

Hettich suchte einen neuen Ansatz und fand ihn in der Additiven Fertigungstechnologie von EOS. Damit gelang es dem Hersteller, den Waschrotor neu zu konstruieren und so zu optimieren, dass viele Funktionen bereits während der Fertigung in die Bauteile integriert werden können. Die Ergebnisse sprechen für sich:

  • Der neue Rotor besteht nur noch aus drei statt 32 Montagekomponenten, zwei davon produziert Hettich mit Hilfe der Additiven Fertigung 
  • Bessere Produktfunktionalität
  • Werkzeuge sind nicht länger nötig
  • Kein kostenaufwendiges Entgraten mehr
  • Erheblich schnellere Montage, geringere logistische Kosten
 
   
1/1
1/1 Stabilisierte Feder hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
1/2
1/2 Stabilisierte Feder hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
2/1
2/1 Drehgelenk hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
2/2
2/2 Drehgelenk hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
3/1
3/1 Abrollgelenk hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
3/2
3/2 Abrollgelenk hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
4/1
4/1 Kreuzfedergelenk-Ketten hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
4/2
4/2 Kreuzfedergelenk-Ketten hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
5/1
5/1 Scherengelenk hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
5/2
5/2 Scherengelenk hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
6/1
6/1 Auxetische Konstruktion hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
6/2
6/2 Auxetische Konstruktion hergestellt mit Additiver Fertigung von EOS (Quelle: Thiele + Wagner).
Durch die nun werkzeuglose Herstellung der Behälter sowie die Möglichkeit, Funktionen zu integrieren verringerte Hettich die Produktionskosten. Außerdem kann das Unternehmen nun ohne großen Mehraufwand Kleinserien fertigen und dadurch zum Beispiel regionale Anpassungen realisieren.

Die generative Fertigung erlaubt weiterhin ineinandergreifende Strukturen, die miteinander kommunizierend arbeiten können. Gelenke, Gelenkketten, stabilisierte Federn oder Scherenmechanismen können in der Automatisierungs- und Produktionstechnik eingesetzt werden. In diesem Bereich werden häufig individuelle und komplexe Vorrichtungen zum Greifen, Befördern, Lagern und Ähnlichem benötigt. Jedoch sind hier die herkömmlichen Konstruktionsweisen für die Additive Fertigung wenig geeignet. Neu entwickelte monolithische Konstruktionen erlauben die gewünschten Bewegungsmöglichkeiten und sind optimiert für die Additive Fertigung. Weitere vorteilhafte Einsatzbereiche additiv gefertigter funktionsintegrierter Konstruktionen sind Sportgeräte, Medizintechnik sowie die Orthesen- und Prothesenfertigung – also dort, wo Produkte auf den Menschen anzupassen sind.


Kontakt

Haben Sie Fragen?
Kontaktieren Sie uns.