Die FlexiFinish-Zelle: Nachbearbeitung leicht gemacht

Um die Nachbearbeitung in der additiven Fertigung zu vereinfachen, entwickelte ein Zusammenschluss aus Experten und Designern ein Gerät namens FlexiFinish-Zelle. Diese “Zelle” scannt ein Objekt automatisch nach dem 3D-Druck auf Fehler und bearbeitet diese, bis das Objekt zufriedenstellend ist.

Zwar findet die Welt der additiven Fertigung immer mehr Anklang bei der breiten Masse, der Aufwand hinter diesen Technologien bleibt jedoch meist verschleiert. Die vermeintliche “Bequemlichkeit” des 3D-Drucks, einfach eine Datei zu gestalten und diese schlicht 3D zu drucken, trügt. Vor allem in der Nachbearbeitung treten häufig Probleme auf, was den Aufwand bei Herstellungsprozessen erhöht.

Um diesem Problem sowie erhöhten Aufwand entgegenzuwirken schlossen sich zahlreiche Designer sowie Experten aus diversen Branchen zusammen, um ein Gerät namens FlexiFinish-Zelle für Metall-Komponenten zu entwickeln. Mit finanzieller Unterstützung von Innovate UK war es dem Experten-Team möglich diese Arbeit zu realisieren. Während MTC, Manufacturing Technology Center, das Gerät enthüllte und Unternehmen zusammenbrachte, wurde die Forschung und Entwicklung von CNC-Bearbeitungsexperten TTL geleitet, um den 3D-Druck in die Serienproduktion zu bringen.

Die hierbei entstandene FlexiFinish-Zelle ist ein Gerät, welches diversen Prozessen hinzugefügt werden kann. Getestet wurde die Innovation bisher nur an EBAM-Geräten, jedoch glauben die Forscher FlexiFinish auch breitgefächerter einsetzen zu können. Grundsätzlich vereint diese Innovation unzählige verschiedene Nachbearbeitungsmethoden, ist kosteneffizienter als vergleichbare Verfahren und verbessert die Wiederholbarkeit von 3D-gedruckten Teilen.

FlexiFinish nutzt einen Roboboterarm in Verbindung mit einem Scanner, um die Objektoberfläche nach dem 3D-Druck zu untersuchen. Nach dieser Untersuchung wählt das Gerät eine geeignete Methode wie beispielsweise Laserpolieren oder Schleifwerkzeuge aus, um die Nachbearbeitung durchzuführen. Nachdem dieser Vorgang abgeschlossen wurde, scannt das Gerät die Oberfläche erneut und bearbeitet solange nach, bis das Ergebnis zufriedenstellend ist.

Weiters vereint dieser Prozess diverse Designelemente verschiedener Unternehmen, wie beispielsweise von Sandwell UK zur Verfügung gestellte Laserpoliersysteme. Ähnlich hierzu nutzt die FlexiFinish-Zelle eine Post-Processing-Datenbank, um das korrekte Nachbearbeitungs-Verfahren herauszufinden. So ist es also möglich Geometrien und Oberflächen zu analysieren, wie es mit keiner anderen Maschine möglich ist.

Vorwiegend soll das Gerät in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie im medizinischen Sektor Anwendung finden, da diese Bereiche meist einen fabrikmäßigen Workflow erfordern. Erste Tests lieferten vielversprechende Ergebnisse.

Schon seit einiger Zeit ist das Manufacturing Technology Center bemüht, die Wiederholbarkeit der Ergebnisse zu verbessern. Für dieses Vorhaben startete das MTC auch schon ein Projekt namens Digital Reconfigurable Additive Manufacturing for Aerospace (DRAMA). Die Entwicklung der FlexiFinish-Zelle ist nun ein weiterer Schritt in diese Richtung.