Hybridfertigung nutzen: Metall-Additiv & Subtraktiv integrieren

Traditionelle subtraktive Fertigung ist seit Jahren bewährt, aber Entwicklungen in additiver Fertigung lenken Aufmerksamkeit auf Skalierbarkeit – besonders für Individualisierung, komplexe Geometrien, Kleinserien. Hybridfertigung kombiniert additive & subtraktive Techniken, speziell Metall-Additiv, für flexible, präzise Lösungen. Vorteile:

• Höhere Oberflächenqualität
• Höhere Festigkeit
• Kosteneinsparung vs. traditionelle Methoden
• Anpassbare Ansätze für Einzelprodukte
• Verbesserte Befestigung

Der Hybrid-Vorteil

Schritt 1: Additive Fertigung der Hauptform des Bauteils – muss finale Geometrie enthalten, kann Features für spätere subtraktive Schritte (Spannen, Positionieren) vorsehen. Auch: Bohrungen mit Materialzugabe für Verformungskompensation im Metall-Additivprozess.

Basismaterial durch Schmelzen von Metallen/Polymeren in additiver Fertigung. Zwei Hauptverfahren:

• Selektives Laserschmelzen / Direct Laser Metal Sintering (SLM / DMLS)
• Elektronenstrahlschmelzen (EBM)

Forscher der Westpommerschen Technischen Universität: SLM & DMLS bieten größte Flexibilität bei Metallkomponenten. Erlauben zahlreiche komplexe Geometrien – sogar im Maßstab. Komplexe Produkte oft einzigartige, asymmetrische Formen mit Kurvenkanten. Mehr Designfreiheit = mehr Chancen für Fertigungsunzulänglichkeiten.

Bessere Komponenten schaffen

So weit 3D-Druck gekommen – Prozess nicht perfekt. Hybridfertigung ermöglicht dimensionsgenaue Produkte, die sonst nicht so eng toleriert gefertigt würden. Zerspanen (subtraktiv) korrigiert raue Kanten, bringt alles in Toleranz. Qualitätskontrolle essenziell für Passung, Funktion, Sicherheit – besonders Fahrzeuge, Flugzeuge.

Oft laufen additiv & subtraktiv auf zwei separaten Maschinen. Metall-Additiv-Maschine baut Teil, Ingenieur entnimmt, prüft Qualität, stellt akzeptable Verformung fest.

Manche Hybridfertigung auf einer Maschine. Laser Metal Deposition (LMD) und Direct Metal Deposition (DMD) Köpfe werden an Zerspanmaschinen angebaut. Ideal für Korrektur von Fehlern oder Aufarbeitung bestehender Teile: Material an Problemstellen aufbringen, dann auf Endform zerspanen.

Nachteile der Hybridfertigung

Metallpulver & verwandte Substanzen = Kern hybrider Fertigung, bringen Sicherheitsrisiken: hohe Entzündlichkeit unter bestimmten Bedingungen. Zudem krebserregend → Langzeitrisiko für ungeschützte Arbeiter. Hersteller müssen Risiken beachten, strenge Sicherheitsregeln bei Pulver-Additivtechnik einhalten.

Einstiegs-/Transformationskosten hoch. Metall-Additiv erfordert hochspezialisierte Maschinen. Sicherheitsbedenken (Entzündlichkeit, Exposition) erfordern spezielle Einrichtungen für Arbeitsschutz. Anlagenbau teuer. Nicht jedes Unternehmen kann schwer in Hybridfertigung investieren – logistische Barrieren.

Was ist mit Software?

Hybridfertigung beginnt in Designphase – CAD/CAM-Software spielt Schlüsselrolle. Ingenieure experimentieren mit Materialien, Geometrien, Abmessungen für zuverlässige Komponenten. Designüberlegungen für beide Prozesse (additiv & subtraktiv) brauchen CAD-Software. FEA-Simulation analysiert Performance nach Fertigung. Tools wie Fusion 360 glänzen hier. Bonus: Remote-Kollaboration integriert – erleichtert Zusammenarbeit über Distanzen (Team, Maschinen, ganze Standorte).

Hybridfertigung verspricht viel, bringt verteilte Teams zusammen. Nicht für alle Projekte passend, aber vereint Beste aus additiv & subtraktiv – neue Herausforderungen, neue Chancen.

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