Heiß-isostatisches Pressen

Heiß-isostatisches Pressen

Verfahrensbeschreibung

Das heiß-isostatische Pressen HIP ist ein HPHT-Verfahren (High Pressure Heat Treatment) und dient der Konsolidierung und Verdichtung von Metall- und Keramikteilen. Durch die Einwirkung von Druck und Temperatur lassen sich prozessbedingte Defekte wie Poren und Risse schließen und dadurch die Bauteildichte erhöhen. Bei einem Druck von bis zu 2.070 bar und bei Temperaturen von bis zu 1.400 °C sowie Abkühlraten von 4 °C/sec kann die HIP-Behandlung die mechanischen Eigenschaften des Bauteils verbessern und eine Bauteildichte von 99,99 % erzeugen. Bei Aluminiumteilen aus Laserschmelzen (LM bzw. PBF-LB/M) dient HIP der Verbesserung der Bauteilqualität, denn prozessbedingt kommt es hier leicht zu Poren und Rissen. Bei Titanbauteilen wie medizinischen Implantaten aus dem Elektronenstrahlschmelzen (EBM bzw. PBF-EB/M) dient HIP der Erhöhung der Produktsicherheit. Der Bauraum umfasst eine Größe von Ø 270 mm x 240 mm und lässt sich in mehrere Ebenen aufteilen, so dass Bauteile in verschiedenen Größen bearbeitet werden können.

99,99 % Bauteildichte

HIP ist von FIT vollständig validiert und nahtlos in die internen Prozessketten integriert. Dadurch sind die Übergabe eines Bauteils in die Nachbearbeitung mit HIP und die anschließende professionelle Qualitätssicherung ohne logistische Verzögerung und ohne Zeit- oder Informationsverluste möglich. Im Vergleich zu ausgelagerten Drittdienstleistern können so Zeitverluste bei der Lieferzeit signifikant vermieden werden. Der Prozess ist lückenlos überwacht und läuft stabil. Alle Prozessdaten werden getrackt und können auf Wunsch mit Mess- und Bildnachweisen in einem Quality Report dokumentiert und ausgehändigt werden.


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Metal Coating

Metal Coating

Verfahrensbeschreibung

Metal Coating ist ein professionelles Nachbearbeitungsverfahren zur stabilen Metallbeschichtung additiv gefertigter Kunststoff- und Metallteile durch Galvanisierung. Bauteile können partiell oder vollständig beschichtet werden. Galvanisierung bezeichnet das dauerhafte Überziehen eines Gegenstandes mit einer Metallschicht. Das zu beschichtende Bauteil wird zunächst leitfähig gemacht. Dann wird es in ein Elektrolyt gehängt und unter Spannung gesetzt. Von einer ebenfalls eingehängten Kupfer- oder Nickelanode (Pluspol) lösen sich nun Metallionen und scheiden sich in einem elektrochemischen Vorgang auf dem Werkstück (der Katode) ab. Je länger sich der Gegenstand im Bad befindet und je höher der elektrische Strom ist, desto stärker wird die aufgetragene Metallschicht.

Metalleigenschaften auf Kunststoffbasis

Mit Metal Coating lassen sich additiv gefertigte Kunststoffbauteile mit einer Zielgeometrie von ± 20 µm galvanisieren, so dass eine gleichmäßige Schichtstärke an allen Bauteilstellen gewährleistet wird, sofern es die Bauteilgeometrie zulässt. Metal Coating eignet sich hervorragend sowohl für die optische als auch die funktionale Veredelung von Bauteilen, denn es lassen sich eine ansprechende Metallästhetik sowie verbesserte mechanische und elektrische Produkteigenschaften erreichen. Beschichtet man beispielsweise ein Stereolithographiebauteil mit einer Nickelschicht (150 µm), lassen sich die Eigenschaften von Carbon erzielen. Ein Kunststoffbauteil kann mit Metal Coating auch einfach und schnell in ein Blechsubstitut verwandelt werden, und das zu einem Bruchteil der Herstellkosten eines Blechteils aus Metall.


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Infiltrieren

Infiltrieren

Verfahrensbeschreibung

Beim Infiltrieren gibt es zwei unterschiedliche Vorgehensweisen, die beide eine höhere Stabilität und Feuchtigkeitsresistenz in Kunststoffbauteilen bewirken. Durch Infiltrieren können luft- und wasserdichte Bauteile erzeugt werden.

Streichverfahren

Das 2K Epoxid-Harz dringt in die Oberfläche ein, schließt dort die Poren und erzeugt eine luft-und wasserdichte Imprägnierung. Dieses Verfahren eignet sich vor allem für große Bauteile aus dem Selektiven Lasersintern (SLS bzw. PBF-LB/P). Bei Binder Jetting-Bauteilen lässt sich durch Infiltrieren die Festigkeit erhöhen.

Tauchverfahren

Das Tauchen kommt vor allem bei kleineren Bauteilen und Bauteilen mit komplexen Außen- und Innengeometrien zum Einsatz. So kann das Dichtmittel auch an unzugänglichen Stellen angewendet werden, die mit dem Streichverfahren nicht erreicht werden. Verwendet wird hierzu ein farbloses Dichtol.

Durch die Verwendung von schwarzem Dichtol kann in nur einem Schritt und ohne weitere Nachbehandlung das Bauteil direkt schwarz eingefärbt werden.


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Gleitschleifen

Gleitschleifen

Verfahrensbeschreibung

Gleitschleifen, auch als Trowalisieren bekannt, ist ein maschinelles Nassschleifen zum Glätten von Oberflächen bei Kunststoff- und Metallteilen. Die einfach zu handhabende Anlagentechnik eignet sich zur Bearbeitung von unterschiedlichen Werkstückformen und -größen. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden zusammen mit Schleifkörpern und flüssigem Zusatzmittel in einen Behälter gegeben, in dem durch Rotation und Oszillation Material abgetragen wird.

Die Oberfläche der Bauteile, die verbleibende Rauheit und der Materialabtrag lassen sich je nach Dauer des Vorgangs beliebig variieren. Es entstehen besonders glatte Oberflächen, wie sie z.B. von der Lebensmittelindustrie aus Gründen der Reinigbarkeit gefordert werden.

Kleine Löcher, Aussparungen oder innenliegende Strukturen bleiben allerdings unbehandelt. Bauteile bis zu einer Größe von 200 x 100 x 100 mm lassen sich durch Gleitschleifen bearbeiten. Gleitschleifen eignet sich nicht für filigrane, bruchempfindliche Teile.


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Färben

Färben

Verfahrensbeschreibung

Das Färben der Bauteile findet teilautomatisiert in einem Tauchbecken statt. Beim Färben dringt die Farbe bis zu 300 µm in die Oberfläche ein, es entsteht eine gleichmäßige und formunabhängige Färbung. Durch die Eindringtiefe der Farbe sind die gefärbten Bauteile zugleich kratzunempfindlich. Bauteile bis zu einer Größe von 300 x 300 x 300 mm können gefärbt werden. Hierzu stehen Ihnen 10 Standardfarben zur Verfügung. Auch individuelle Farbwünsche von Kunden sind realisierbar. Durch das Tauchverfahren können Geometrien gefärbt werden, die durch Lackieren schwer oder nicht realisierbar sind. Gefärbte Bauteile weisen keinen zusätzlichen Materialauftrag auf. Die Eigenschaften des Bauteils verändern sich durch das Färben nicht.


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Metall-Bedampfen

Metall-Bedampfen

Verfahrensbeschreibung

Beim thermischen Bedampfen wird eine hauchdünne Metallschicht in gasförmigem Zustand auf das Trägermaterial aufgetragen. Den zuvor sehr fein gefinishten Bauteilen wird durch diese Methode der Oberflächenveredelung eine Metall-Optik verliehen. Anwendung findet dieses Verfahren vor allem bei Oberflächen mit Chromoptik wie Reflektoren für Scheinwerfer und Zierblenden. Durch die mittels Plasmapolymerisation im Anschluss aufgetragene harte Lack- oder SiO2-Schicht erhält die bedampfte Oberfläche eine höhere Beständigkeit gegenüber Beschädigungen, ist aber weniger dauerhaft als die Metallbeschichtung durch Metal Coating (Galvanisieren).


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Montage

Montage

Verfahrensbeschreibung

Je nach Anforderung werden einzelne Bauteile, die entweder bei FIT hergestellt oder zugekauft bzw. kundenseitig beigestellt werden, zu Baugruppen zusammengebaut. Dazu stehen vielfältige Möglichkeiten im Modellbau der FIT zur Verfügung, z.B. das Verschrauben, Verkleben oder das Verschweißen von Metall- bzw. Kunststoffteilen.


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Chemisches Glätten (Smoothen)

Chemisches Glätten

Verfahrensbeschreibung

Bei der chemischen Glättung wird die oberste Schicht der Kunststoffteile verflüssigt und neu geordnet, so dass diese anschließend eine glatte Oberfläche aufweisen. Je stärker die Behandlung, desto stärker ist allerdings auch der damit verbundene Verlust an Details am Bauteil. Die Glättung kann sowohl auf Außenflächen als auf Innenflächen (geometrieabhängig) angewandt werden. Die so versiegelten Oberflächen sind glänzend (je nach Glättungsgrad), schmutzabweisend, hygienisch und leicht zu reinigen. Durch die Glättung werden die Schichtspuren verringert und die Kerbwirkung reduziert, so dass die geglätteten Teile eine höhere mechanische Stabilität als das Originalbauteil aufweisen. Die Glättung ermöglicht zudem eine höhere Farbbrillanz bei gefärbten Materialien. Die behandelten Teile sind frei von losen Partikeln. Besonders geeignet für Smoothen sind beispielsweise Bauteile aus PA und TPU mit einer Wandstärke von minimal 1 mm.


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Strahlen

Strahlen

Verfahrensbeschreibung

Das Strahlen ist ein mechanisches Verfahren zur Nachbearbeitung von Oberflächen, z.B. zur Reinigung und Homogenisierung. Bei FIT sind manuelle und vollautomatisierte Systeme beim Strahlen von Kunststoff- oder Metallbauteilen fester Bestandteil für das Finishing von additiv oder konventionell gefertigten Komponenten.

Bei transparenten Stereolithographie- oder Vakuumgussbauteilen kommt z.B. das Strahlen zur Mattierung von transparenten Oberflächen (Milchglas-Effekt) sowie zur Lackiervorbereitung zum Einsatz.

Strahlverdichten von SLS-Bauteilen

Beim Strahlverdichten von lasergesinterten Kunststoffbauteilen werden Keramikperlen mit Druckluft in einer Trommelstrahlkabine beschleunigt, um Unebenheiten auf der Bauteilebene zu nivellieren und offene Poren zu schließen. Das Ergebnis ist eine sehr gleichmäßige und glatte Oberfläche. In der Trommelstrahlkabine können Bauteile bis Ø 150 mm bearbeitet werden.

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Schleuderstrahlen Twister für Laserschmelz- und EBM-Bauteile

Beim vollautomatisierten Schleuderstrahlen wird das Strahlgut, z.B. kleine Edelstahlkugeln, über ein zentrales Schleuderrad auf Metallbauteile gelenkt, wodurch mit minimaler Krafteinwirkung gleichmäßige und reproduzierbare Oberflächen erzeugt werden. Auf den einzelnen Werkzeugträgern in der Anlage können je nach Größe und Form der Werkstücke bis zu 10 Bauteile (max. Durchmesser bei Einzelbestückung des Trägers 140 mm) an nur einem Träger fixiert werden. Dadurch ist es möglich, in nur einem Strahlvorgang bis zu 100 Bauteile gleichzeitig zu bearbeiten.


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Lackieren

Lackieren

Verfahrensbeschreibung

Um durch eine Lackierung ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen, sind verschiedene Vorbereitungsschritte notwendig, um z.B. sichtbare Schichtstufen oder andere Oberflächenmängel zu beseitigen. Bevor eine Farb- oder Klarlackschicht aufgetragen wird, wird das Bauteil deshalb zunächst durch Strahlen von Fremdmittelrückständen befreit. Anschließend wird die Oberfläche verspachtelt und/oder gefüllert und danach verschliffen. Dieser Vorgang wiederholt sich gegebenenfalls mehrmals, bis die erforderliche Oberflächenqualität erreicht ist. Nach Abschluss der Vorarbeiten wird das Bauteil lackiert. Bei FIT steht dazu eine professionelle Lackierkabine (6,0 x 6,8 m) mit Trockenraum sowie eine Farbmischanlage zur Verfügung, so dass Struktur-, Matt-, Glanz- oder Hochglanzlackierung in nahezu allen RAL- und Pantone-Farben angemischt und ein- oder mehrfarbig aufgetragen werden kann.


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Mechanische Nachbearbeitung

Mechanische Nachbearbeitung

Verfahrensbeschreibung

Additiv gefertigte Bauteile weisen teilweise nicht die erforderlichen Genauigkeiten auf, die sie für den Einsatzzweck benötigen. Oft müssen Teilbereiche nachbearbeitet werden, um die nötigen Toleranzen, Oberflächen und Funktionen zu erzielen. Bei FIT stehen hierzu die verschiedensten Verfahren in der Nacharbeit zur Verfügung, wie z.B. Fräsen, Drehen, Erodieren, Schleifen und Bohren.


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Finishen

Finishen

Verfahrensbeschreibung

Unter dem Begriff Finishen fassen wir eine Reihe von Nachbearbeitungstätigkeiten zusammen. Dazu gehören z.B. Grundieren, Füllern, Schleifen, Spachteln, lackierfertig Vorbereiten, Entgraten etc. Sie dienen in der Regel als Grundlage für die weitere Nachbearbeitung wie Lackieren, Metal Coating, etc.


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Polieren

Polieren

Verfahrensbeschreibung

Durch Polieren steigern wir die Oberflächenqualität von Metall- und Kunststoffteilen. Je nach Kundenbedarf stehen hierfür verschiedene Nachbearbeitungsverfahren zur Verfügung. Wir bieten sowohl manuelle als auch maschinelle Polituren mit unterschiedlichen Polierpasten und -scheiben. Die Politur kann dabei als Zwischenschritt für weitere Nachbearbeitungsverfahren oder als Endbearbeitungsschritt verwendet werden.

Für Bauteile aus Titan bieten wir zudem eine spezielle Hochglanzpolitur („mirror-finish“). Hierfür wird die Oberfläche des Titanrohlings nach dem groben Vorschliff in mehreren Vorpolier- und Polierschritten bearbeitet. So entsteht eine spiegelnde, hochglänzende Oberfläche mit sehr geringer Rauheit.


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Wärmebehandeln

Wärmebehandeln

Verfahrensbeschreibung

Die Wärmebehandlung ist ein kontrollierter thermischer Prozess zur Spannungsreduzierung und zur Verbesserung der Materialeigenschaften im gefertigten Bauteil. Materialeigenschaften wie z.B. Bruchdehnung, Härte und Temperaturbeständigkeit können durch eine Wärmebehandlung beeinflusst werden. Je nach Material, Anforderung und Größe stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung.

Wärmebehandlung von Kunststoffteilen

Beim sog. Tempern werden Kunststoffbauteile, z.B. SLA-Bauteile aus Accura® HPC oder Vakuumgussteile aus PU, in speziellen Wärmeschränken erhitzt, um ihre mechanischen und thermischen Eigenschaften zu verbessern.

Wärmebehandlung von Metallteilen

Für Metallteile stehen materialabhängig mehrere Verfahren zur Verfügung, wie z.B.:

Aluminium AlSi10Mg

Je nach Verwendungszweck und benötigten Materialeigenschaften werden Bauteile aus Aluminium oft T6-wärmebehandelt. Durch diese Wärmebehandlung wird die Bruchdehnung verbessert, während die Zugfestigkeit etwas sinkt. Dadurch werden die betreffenden Bauteile weniger spröde, gleichzeitig jedoch duktiler.

Werkzeugstahl 1.2709

Bauteile aus 1.2709 erreichen durch eine Wärmebehandlung eine maximale Härte von bis zu 54 HRC. Dadurch erhöht sich die Zugfestigkeit auf bis zu 2.000 N/mm², und die Bruchdehnung nimmt auf ca. 3 % ab. Auch geringere Härten und Zugfestigkeiten sind durch eine angepasste Temperaturkurve möglich.

Spannungsarmglühen

Durch Spannungsarmglühen können die während der Fertigung entstandenen Werkstückspannungen minimiert oder beseitigt werden. Das Spannungsarmglühen von Metallbauteilen ist vor allem bei den additiven Verfahren sinnvoll, bei denen ein hoher Energieeintrag durch Laserstrahl oder Elektronenstrahl erfolgt, also z.B. nach dem Laserschmelzen oder EBM.


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