Oberflächennachbearbeiten eines SLM-Ventils mit Tauchgleitläppen

Das Selektive Laser Melting (SLM) ist ein junges additives Fertigungsverfahren zum Aufbau besonders komplexer Werkstückgeometrien. Es stellt eine Weiterentwicklung des Selektiven Lasersinterns (SLS) dar. Beim SLM wird ein Metallpulver auf eine Platte aufgetragen und mittels eines Lasers örtlich geschmolzen. Nach dem Schmelzen erstarrt das Metall zu einer festen Schicht, worauf die nächste Pulverschicht aufgetragen und geschmolzen wird bis das Werkstück vollständig aufgebaut ist. Beim additiven Fertigungsverfahren SLM liegen aufgrund der hohen Temperatur des Lasers und der damit verbundenen Gefügeverhärtungen die Oberflächenrauigkeiten über den Erwartungen. Zur Fein- bzw. Endbearbeitung von Bauteiloberflächen wird das Tauchgleitläppen eingesetzt. Das Verfahren wird außerdem auch bei der Schneidkantenpräparierung von Zerspanungswerkzeugen sowie zum Glätten, Polieren und Entgraten von Werkzeugen genutzt. Im Rahmen von Untersuchungen am Fraunhofer-IPK wurden verschiedene Bearbeitungsstrategien zur Nacharbeit von SLM-Bauteilen entwickelt (Ventilteller). Die Messergebnisse zeigen, dass der arithmetische Mittelrauigkeitswert von Ra = 5,8 µm auf Ra = 1,7 µm und die gemittelte Rautiefe von Rz = 40,4 µm auf Rz = 7,2 µm reduziert werden konnte. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das Tauchgleitläppen für die direkte Nachbearbeitung von SLM-Bauteilen sehr gut geeignet ist. Allerdings ist bei diesem Verfahren darauf zu achten, dass es bei einer besonders komplexen Werkstückgeometrie zu Strömungsschatten und damit zu einer ungleichmäßigen Bearbeitung kommen kann.