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Gerne gibt 3D-Metall Tipps und Hinweise wie Ihre Bauteile fertigungstechnisch optimal gestaltet werden können. Dies macht die Produktion oft einfacher und resultiert für Sie in einem qualitativ besseren und manchmal sogar kostengünstigeren Bauteil.
Auf Ihren Wunsch übernimmt 3D-Metall gerne kleinere Änderungen an den Modellen. Dies kann z.B. eine Skalierung, das Einfügen von Ösen oder die Konstruktion eines Bearbeitungsaufmaßes betreffen.
Kern der Tätigkeit ist die Produktion von Werkstücken mittels additiver Fertigungstechnik. Verarbeitet wird derzeit
- Edelstahl 1.4404 / 316L
- Kupfer 99,9 %
- Bronze CuSn10
Die Verarbeitung erfolgt mit einem Laserfokus von 30µm und einer Schichtstärke von 20µm (Bronze 15µm). Dies garantiert Ihnen eine sehr gute Oberflächenqualität und Detailgenauigkeit.
Der Größe der Bauteile sind allerdings Grenzen gesetzt. Ihre Werkstücke sollten in einen Zylinder mit einem Durchmesser von 94mm und einer Höhe von 90mm passen.
Eigenspannungen können je nach konstruktiver Ausführung des Modells zum Verzug des Bauteils führen. Bei den produzierten Kleinteilen ist dies zwar selten der Fall, aber wenn es auftritt werden die Bauteile wärmebehandelt und der Verzug dadurch deutlich reduziert.
Alle Teile werden bei 3D-Metall microgestrahlt. Es sei denn es ist Ihr ausdrücklicher Wunsch darauf zu verzichten.
Nach der abrasiven Bearbeitung der Oberflächen, die die Spitzen bricht und Verfärbungen entfernt, werden die Bauteile mit Glaskugeln geglättet. Dies führt zu einem leichten Glanz der Oberflächen.
In der Regel wird Ihr Auftrag innerhalb von 5AT fertiggestellt und anschließend ausgeliefert. Auf Nachfrage kann diese Lieferzeit evtl. auch verkürzt werden.
Qualität
Alle folgenden Angaben entstammen Messungen an von 3D-Metall gefertigten Bauteilen.
Die Festigkeitswerte der Werkstücke sind abhängig von der Ausrichtung der Proben im Bauraum. Dies wird deutlich bei der Betrachtung des Bruchverhaltens im Zugversuch. Proben, die unter 45° oder 90° gebaut wurden, reißen in der Schichtebene.
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|
Bezeichnung |
Einheit |
Edelstahl (1.4404) |
Bronze (CuSn10) |
||||
|
|
|
|
0° |
45° |
90° |
0° |
45° |
90° |
|
Rp0,2 |
Elastizitätsgrenze |
[N/mm2] |
608 |
596 |
573 |
434 |
361 |
331 |
|
Rm |
Zugfestigkeit |
[N/mm2] |
710 |
682 |
633 |
556 |
459 |
413 |
|
At |
Bruchdehnung |
[%] |
44 |
42 |
44 |
18 |
3,5 |
1,9 |
-
Zugversuch Bronze -
Zugversuch Edelstahl
Im Sonderfall kann unter Abstimmung mit Ihnen ein spezieller Parametersatz genutzt werden, der eine verbesserte Oberflächengüte und geometrische Genauigkeit erreicht. Bei diesem Parametersatz werden die oben genannten Werte und auch die in den folgenden Abschnitten genannten nicht erreicht.
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Bezeichnung |
Einheit |
Edelstahl (1.4404) |
Bronze (CuZn10) |
Kupfer (99,9 %) |
|
|
|
|
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Im Mittel |
Im Bereich der Stützen |
|
|
|
Φ |
Porosität |
% |
0,25 |
0,38 |
/ |
|
|
ρ |
Dichte |
[g/cm³] |
7,9 |
8,7 |
7,8 | |
-
Adler Ätzung einer Probe aus 1.4404 (parallel zur Bauebene)
Auch die Härte zeigt eine Abhängigkeit zur Baurichtung.
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Einheit |
Edelstahl (1.4404) |
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|
Lage der gemessenen Fläche zur Baurichtung |
senkrecht |
parallel |
|
|
Härte Vickers |
HV/1 |
239 |
230 |
|
Härte Rockwell |
HRC |
22,5 |
20,8 |
Die Rauheit der Oberflächen ist abhängig von der Ausrichtung der Flächen. Die geringste Rauheit wird bei senkrecht orientierten (Seiten-) Flächen erzielt (Ra 1,94µm; Rz 10,36µm). Deckflächen sind dagegen ungefähr doppelt so rau (Ra 3,62µm; Rz 16,19µm). Nach unten orientierte Flächen, die abgestützt werden, entziehen sich einer sinnvollen Rauheitsmessung. Diese Flächen werden abhängig von der Teilegeometrie nachbearbeitet.
Die Angaben beziehen sich auf ein glasperlgestrahltes Versuchsteil. Eine weitere Verbesserung der Oberflächen ist zum Beispiel durch Plasma – oder Elektropolieren möglich.
In der Regel sind Eigenspannungen bei Kleinteilen nicht ausschlaggebend. Durch eine intelligente Positionierung im Bauraum kann dem Verzug entgegengewirkt werden. In Einzelfällen müssen Edelstahl-Bauteile vor der Auslieferung wärmebehandelt werden.
Erreichbar ist eine Auflösung von Details ab 0,1mm (siehe Bild). Begrenzender Faktor sind die Stützstrukturen. Sobald diese benötigt werden, muss das Teil stabil genug sein, um es von diesen lösen zu können. Bei Strukturen unter 0,5mm Wandstärke ist deshalb eine Rücksprache sinnvoll.
Die Einhaltung der Maß-Toleranzen ist bei der additiven Fertigung hauptsächlich von der Rauheit der Oberflächen und den Eigenspannungen im Bauteil abhängig. Dadurch ergibt sich auch hier ein Zusammenhang zur Ausrichtung der Bauteile im Bauraum. Während in X & Y-Richtung die Maße innerhalb eines Toleranzfeldes von +/-0,1mm bleiben, ist die Toleranz in Z abhängig von der Möglichkeit der Nachbearbeitung. Ist diese gegeben so kann auch in Z +/-0,1mm zugesichert werden.
