Inhalt
1 Oberflächenbearbeitung
2 Wärmebehandlung
3 CNC-Bearbeitung
4 Beschichtung
1 Oberflächenbearbeitungen
Die Oberflächenbeschaffenheit 3D gedruckter Metallbauteile hat großen Einfluss auf Funktion, Optik und Haptik. Je nach Anforderung werden die Bauteile daher unterschiedlich nachbearbeitet – etwa durch Strahlen, Gleitschleifen oder Elektropolieren. Diese Verfahren verbessern Rauheit, Korrosionsbeständigkeit und Sauberkeit und sorgen so für ein ansprechendes und funktionales Endergebnis.
1.1 Strahlen
Funktionsweise
Feine Glasperlen werden mit Druckluft auf die Bauteiloberfläche geschossen. Dabei wird die oberste Schicht mechanisch verdichtet und geglättet, ohne nennenswert Material abzutragen.
Effekte auf das Bauteil
- Gleichmäßig matte, satinierte Oberfläche
- Entfernt Anlauffarben und leichte Verunreinigungen
- Erhöht die Oberflächenverdichtung und damit die Ermüdungsfestigkeit
Limitationen
- Keine Reduzierung grober Rauheiten
- Bei sehr dünnwandigen Strukturen besteht Verformungsgefahr
Hinweis: Alle unsere additiv gefertigten Metallbauteile werden standardmäßig glasperlengestrahlt, sofern keine andere Nachbearbeitung gewünscht ist. Das Strahlen ist im Preis enthalten.
1.2 Elektropolitur
Funktionsweise
Beim Elektropolieren wird das Bauteil in ein elektrolytisches Bad getaucht und als Anode geschaltet. Durch eine elektrische Spannung werden winzige Materialspitzen bevorzugt abgetragen. Dadurch entsteht eine glatte und saubere Oberfläche.
Effekte auf das Bauteil
- Glatte, glänzende Oberfläche
- Verbesserte Korrosionsbeständigkeit
- Geringere Reibung und bessere Reinigbarkeit
Limitationen
- Bei sehr filigranen Geometrien kann es zu leichtem Kantenabrundung kommen
- Für Aluminium ist das Verfahren aufgrund der spontanen Oxidbildung und geringeren Prozessstabilität nicht geeignet
Erhältlich für
1.3 Gleitschliff
Funktionsweise
Die Bauteile werden zusammen mit Schleifkörpern und einer Flüssigkeit in einer vibrierenden oder rotierenden Trommel bewegt. Durch die Reibung zwischen Bauteil und Schleifkörper wird Material von der Oberfläche abgetragen und geglättet.
Effekte auf das Bauteil
- Reduzierte Oberflächenrauheit
- Gleichmäßige, matte Oberfläche
- Entgratung und leichte Kantenverrundung
- Verbesserte Haptik und sauberes Erscheinungsbild
Limitationen
- Kein gezielter Abtrag an bestimmten Stellen möglich
- Nicht ideal für sehr filigrane oder dünnwandige Strukturen (Bruchgefahr)
- Kleine Vertiefungen oder Innenkanäle werden kaum erreicht
2 Wärmebehandlung
Während des additiven Fertigungsprozesses können in den Bauteilen Eigenspannungen und ungleichmäßige Mikrostrukturen entstehen. Durch gezielte Wärmebehandlungen können diese Spannungen reduziert und die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Die gängigste Methode ist das Spannungsarmglühen, bei dem die inneren Spannungen abgebaut werden, um Maßhaltigkeit und Verarbeitbarkeit zu sichern.
2.1 Spannungsarmglühen
Funktionsweise
Beim Spannungsarmglühen werden die additiv gefertigten Metallbauteile kontrolliert auf moderate Temperaturen erhitzt und über mehrere Stunden gehalten. Dadurch bauen sich die während des 3D-Drucks entstandenen inneren Spannungen ab, ohne dass sich das Materialgefüge wesentlich verändert.
Effekte auf das Bauteil
- Reduktion von Eigenspannungen
- Verbesserte Maß- und Formstabilität
- Verringerte Rissgefahr bei mechanischer oder thermischer Nachbearbeitung
Limitationen
- Geringe Maßänderungen (z. B. Schrumpfung oder leichter Verzug) möglich
- Relativ aufwändiger und kostenintensiver Prozess
3 CNC-Bearbeitung
Additiv gefertigte Metallbauteile erreichen durch CNC-Bearbeitung ihre finale Maßgenauigkeit. Dabei werden Funktionsflächen, Bohrungen und Gewinde präzise nachbearbeitet, um eine einwandfreie Montage und Passgenauigkeit sicherzustellen. Die Kombination aus additiver Fertigung und konventioneller Zerspanung ermöglicht die Herstellung komplexer, gleichzeitig maßhaltiger Bauteile.
3.1 CNC-Bearbeitung
Funktionsweise
Bei der CNC-Bearbeitung werden additiv gefertigte Bauteile auf präzisen Fräszentren nachbearbeitet. Dabei können Funktionsflächen spanend überarbeitet, Bohrungen eingebracht sowie Gewinde und Passungen gefertigt werden. So lassen sich enge Toleranzen und eine hohe Maßgenauigkeit erzielen.
Effekte auf das Bauteil
- Hohe Präzision an Funktions- und Anschlussflächen
- Möglichkeit zur Integration von Gewinden, Bohrungen und Passungen
- Verbesserung der Montagefähigkeit und Austauschbarkeit von Komponenten
- Kombination aus additiver Gestaltungsfreiheit und konventioneller Maßgenauigkeit
Limitationen
- Nur für zugängliche Flächen und Geometrien möglich
- Zusätzliche Bearbeitungsschritte erhöhen Aufwand und Kosten
4 Beschichtung
Beschichtungen dienen sowohl dem Schutz als auch der optischen Aufwertung der 3D gedruckten Metallbauteile. Sie verbessern Korrosionsbeständigkeit, Oberflächenhärte und Erscheinungsbild. Je nach Anforderung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz – von klassischer Nasslackierung bis zur robusten Pulverbeschichtung. Beide Varianten bieten vielseitige Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich Farbe und Glanzgrad.
4.1 Nasslackierung
Funktionsweise
Beim Nasslackieren wird eine flüssige Lackschicht auf das Bauteil aufgetragen und anschließend getrocknet.
Effekte auf das Bauteil
- Individuelle Farbgestaltung und ansprechende Optik
- Grundlegender Korrosionsschutz
Limitationen
- Geringere mechanische Belastbarkeit im Vergleich zu Pulverbeschichtung
- Empfindlicher gegen Kratzer und Chemikalien
- Zusätzlicher Prozessschritt erhöht Bearbeitungszeit und Kosten
4.2 Pulverbeschichtung
Funktionsweise
Bei der Pulverbeschichtung wird ein trockenes, elektrostatisch geladenes Pulver auf die Bauteiloberfläche aufgebracht und anschließend im Ofen eingebrannt. Dabei schmilzt das Pulver zu einer gleichmäßigen, widerstandsfähigen Schicht.
Effekte auf das Bauteil
- Hoher Korrosions- und Verschleißschutz
- Sehr robuste und stoßfeste Oberfläche
- Große Farb- und Strukturvielfalt
Limitationen
- Eingeschränkte Beschichtung sehr filigraner oder tiefer Bereiche
- Geringere Detailtreue bei feinen Gravuren oder kleinen Schriftzügen
- Leicht höhere Schichtdicke im Vergleich zu Nasslackierungen
