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ein großer und ein kleiner grüner Würfel vor grünem Hintergrund

LSAM –
Fer­ti­gungs-
ver­fah­ren

Das Large Scale Additive Manufacturing (LSAM) ist ein Fertigungsverfahren, das additive und subtraktive Techniken kombiniert, um großformatige Teile aus thermoplastischen Materialien zu produzieren. Es ist besonders geeignet für die Herstellung von Teilen, die aufgrund ihrer Größe oder Komplexität mit herkömmlichen Fertigungsmethoden schwierig zu produzieren sind.

Materialien und Prozesssteuerung

LSAM kann eine Vielzahl von thermoplastischen Materialien verarbeiten, einschließlich Hochleistungskunststoffen und Verbundwerkstoffen.

Die Wahl des Materials hängt von den spezifischen Anforderungen des Teils ab, wie z.B. Festigkeit, Steifigkeit, Temperaturbeständigkeit oder chemische Beständigkeit. Während des gesamten LSAM-Prozesses wird eine Reihe von Prozessparametern überwacht und gesteuert, um die Qualität des Teils zu gewährleisten.

Dazu gehören die Temperatur des Materials, die Geschwindigkeit des Extruders, die Position des Fräswerkzeugs und die Umgebungsbedingungen im Bauvolumen.

Zwei Mitarbeiter, die einen Bildschirm bedienen

Additive Fertigung

Der additive Teil des LSAM-Prozesses beginnt mit der Erzeugung eines digitalen 3D-Modells des zu fertigenden Teils. Dieses Modell wird dann horizontal zerlegt – in sogenannte Schichten.

Jede Schicht repräsentiert einen Querschnitt des Teils. Das LSAM-System verwendet einen Extruder, um das thermoplastische Material in Form eines heißen, flüssigen Strahls auszustoßen. Dieser Strahl wird dann Schicht für Schicht auf eine Bauplattform aufgetragen, wobei jede Schicht auf der vorherigen aufbaut, um das Teil zu formen.

Die Dicke jeder Schicht und die Geschwindigkeit, mit der das Material aufgetragen wird, können genau gesteuert werden, um die gewünschte Form und Qualität des Teils zu erreichen.

Ein Fertigungsteil, welches gerade geschichtet wird

Subtraktive Fertigung

Nachdem das Teil additiv hergestellt wurde, folgt der subtraktive Teil des LSAM-Prozesses. Hierbei wird ein Fräswerkzeug verwendet, um überschüssiges Material zu entfernen und die endgültige Form und Oberflächenqualität des Teils zu erreichen. Dieser Prozess wird auch als „Finish Fräsen“ bezeichnet. Die Fräsmaschine wird CNC gesteuert. Dies ermöglicht eine hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit, was besonders wichtig ist, wenn Teile mit komplexen Geometrien oder engen Toleranzen hergestellt werden.

Subtraktive Fertigung

Nachdem das Teil additiv hergestellt wurde, folgt der subtraktive Teil des LSAM-Prozesses. Hierbei wird ein Fräswerkzeug verwendet, um überschüssiges Material zu entfernen und die endgültige Form und Oberflächenqualität des Teils zu erreichen. Dieser Prozess wird auch als „Finish Fräsen“ bezeichnet. Die Fräsmaschine wird CNC gesteuert. Dies ermöglicht eine hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit, was besonders wichtig ist, wenn Teile mit komplexen Geometrien oder engen Toleranzen hergestellt werden.

Nachbearbeitung

Nach dem subtraktiven Fertigungsprozess kann das Teil weiteren Nachbearbeitungsverfahren unterzogen werden, um die endgültigen Spezifikationen und Anforderungen zu erfüllen. Diese Nach­be­ar­bei­tungs­schrit­te können je nach den spezifischen Anforderungen des Teils variieren.

Eine Mauer

Oberflächenbehandlung

Die Oberfläche des Teils kann weiter verfeinert und verbessert werden, um eine glattere Oberfläche oder spezifische Eigenschaften zu erzielen. Dies kann durch verschiedene Verfahren erreicht werden, wie z.B. Schleifen, Polieren, Lackieren oder Beschichten.
Eine Flamme

Wärmebehandlung

In einigen Fällen kann es Sinn machen, das Bauteil einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um die mechanischen Eigenschaften des Materials zu verbessern. Dies kann beispielsweise dazu dienen, die Festigkeit oder die Dimensionsstabilität des Bauteils zu erhöhen.
Eine Bohrmaschine

Montage

Wenn das Bauteil Teil einer größeren Baugruppe ist, kann es mit den anderen Komponenten verbunden werden. Dies kann durch verschiedene Verfahren erfolgen, wie z.B. Kleben, Schrauben oder Schweißen.

Qualitätskontrolle

Nach der Nachbearbeitung wird das Bauteil einer abschließenden Qualitätskontrolle unterzogen. Dies kann eine visuelle Inspektion, eine Maßkontrolle oder eine Prüfung der mechanischen Eigenschaften umfassen. Bei Bedarf können auch spezielle Prüfverfahren durchgeführt werden, wie z.B. zerstörungsfreie Prüfverfahren oder Prüfungen mittels Prüfkörper.

Insgesamt ist LSAM ein hochflexibles und effizientes Fertigungsverfahren, das die Vorteile der additiven und subtraktiven Fertigung kombiniert. Es ermöglicht die schnelle und kosteneffiziente Herstellung von großformatigen Teilen mit hoher Präzision und Qualität.

Häufig gestellte Fragen zu LSAM-Fertigungsverfahren

Wie funktioniert das LSAM-Verfahren im Detail?

Das LSAM-Verfahren beginnt mit dem additiven Prozess, bei dem das Material schichtweise aufgetragen wird, um die grobe Form des späteren Bauteils zu erzeugen. Anschließend wird der geschaffene Rohling im subtraktiven Prozess bearbeitet, bei dem überschüssiges Material entfernt wird, um die endgültige Form und Qualität des Bauteils zu erreichen.

Wie unterscheidet sich das LSAM-Verfahren von anderen 3D-Druckverfahren?

LSAM unterscheidet sich von anderen 3D-Druckverfahren durch seine Fähigkeit, großformatige Teile aus thermoplastischen Materialien zu produzieren. Es kombiniert additive und subtraktive Techniken in einem einzigen System, was zu einer höheren Effizienz, Präzision und Qualität führt.

Was ist der Unterschied zwischen LSAM und Fused Granulate Fabrication (FGF)?

LSAM und Fused Granulate Fabrication (FGF) sind beides additive Fertigungsverfahren, die thermoplastische Materialien verarbeiten. Der Hauptunterschied besteht darin, dass LSAM zusätzlich eine subtraktive Komponente hat, die eine höhere Präzision und Oberflächenqualität ermöglicht.

Welche Nachbearbeitungsschritte sind nach dem LSAM-Verfahren erforderlich?

Nach dem LSAM-Verfahren kann eine Nachbearbeitung erforderlich sein, um die endgültige Oberflächenqualität und Passgenauigkeit des Teils zu erreichen. Dies kann das Entfernen von Stützstrukturen, das Glätten der Oberfläche oder das Anbringen von Oberflächenbeschichtungen beinhalten.

Unsere LSAM-Experten beraten Sie gerne

Dipl. Ing.

Sebastian Hänssler

Geschäftsleitung und Konstruktion
  • +49 (0) 621 48480-20
  • sebastian.haenssler@dicht.de

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