So geht innovativ im Maschinenbau: Ventilgehäuse im 3D-Metalldruck steigert Produktionsmengeum über 11%

Wenn uns von LIGHTWAY hohe Anforderungen an ein Bauteil erreichen, sind wir bestens gerüstet und erfreuen uns an solchen Aufgaben. Hohe Anforderungen waren kürzlich an einem Ventilgehäuse für den Maschinenbau gestellt, die wir innerhalb von 3 Wochen mit dem Kunden entwickelten und produzierten.

Die komplette Prozesskette lag in unserem Haus, von der Idee bis zur Serienproduktion. Die Anforderungen waren wie geschaffen für die additive Fertigung von Metallbauteilen:

• Das Ventilgehäuse musste fünf flüssige Medien auf kleinstem Raum zusammenführen und sollte zugleich leicht wie auch dynamisch belastbar sein.
• Im Ventilgehäuse musste eine Mischdüse integriert werden, da das 4. Medium erst nach der Vermischung der ersten drei zugefügt werden sollte.
• Es waren zwei Anschlusspunkte vom Kunden definiert.
• Die Druckbeanspruchung wurde mit 108 Bar angegeben.
• Da das Gehäuse in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz kommt, musste der Werkstoff 1.4404 (316L) eingesetzt werden. Das ist ein austenitischer, nichtrostender Stahl mit hoher Säurebeständigkeit.
• Für die Anwendung im Maschinenbau sind pro Jahr 366 Ventildüsen von LIGHTWAY zu produzieren.

 

 

 

Nach der Beauftragung hatten wir zeitnah einen Entwurf präsentiert, den wir zusammen mit dem Kunden in einem Team-Meeting verfeinerten, so dass wir zügig mit der Auskonstruktion beginnen konnten. Nach Prüfung und Freigabe des finalen Entwurfs durch den Kunden haben wir einen Prototypen gefertigt. Dieser hat den Testlauf mit Bravour bestanden und wurde zur Serienproduktion freigegeben.

Wir konnten mit der Entwicklung und Produktion dieses kleinen Bauteils die komplette Geometriefreiheit des 3D-Drucks ausnutzen. Die funktionale Effizienz, die wir am Ende erreicht haben, wäre mit konventionellen CNC-Verfahren und auch mit sonst keinem anderen Verfahren zu realisieren gewesen.

Der Gewinn für den Kunden zeigt sich in einer sicheren und kostengünstigeren Serienproduktion. Die Baugruppe, in der das Ventilgehäuse verbaut wird, konnte durch Bauteilintegration wirtschaftlicher hergestellt werden. Der Grund: Eingespart werden Ventile, Anschlüsse und komplexe Dreh- und Fräsbauteile. Zugleich wurde die Produktionsmenge der Anlage um satte 11,3 Prozent gesteigert. Somit war die erste Kundenidee Bauteile in ein (Bauteil) additiv gefertigtes Teil zu integrieren und zusätzliche Funktionen darin zu platzieren ohne Frage lohnenswert.