3D‑Druck eröffnet neue Gestaltungsfreiheiten – doch häufig bleiben Oberflächenqualität und Funktionalität unvollständig. Wir zeigen, wie additive Fertigung und gezielte Beschichtung in Kombination Bauteile auf ein neues Level heben. Oberflächentechnik meets 3D Druck.
Warum Oberflächentechnik im 3D‑Druck entscheidend ist
Additive Fertigung – insbesondere im Metallbereich – erzeugt komplexe Geometrien, die mit klassischen Fertigungstechniken nicht realisierbar sind. Diese Verfahren ermöglichen völlig neue Konstruktionsfreiheiten und Leichtbauweisen, doch die hergestellten Bauteile erfüllen häufig nicht alle technischen Anforderungen direkt nach dem 3D-Druckprozess.
Qualitative Oberflächenmerkmale wie Härte, Verschleissfestigkeit, Korrosionsverhalten oder ähnliche Merkmale können stark von konventionell gefertigten Bauteilen abweichen.
Genau an diesem Punkt wird Oberflächentechnik zur essenziellen Ergänzung der additiven Fertigung und trägt entscheidend dazu bei, die Qualität, Leistung und Zuverlässigkeit der gedruckten Komponenten sicherzustellen.
Herausforderungen bei additiv gefertigten Bauteilen
- Funktionale Defizite: Verschleiss‑ , Temperatur- oder Korrosionsbeständigkeit wird durch die gewählten Grundwerkstoffe im 3D-Druck nicht immer ausreichend gewährleistet.
- Tribologisches Verhalten: Im 3D-Druck hergestellte Bauteile können ihr Oberflächenverhalten relativ zu konventionell hergestellten Komponenten negativ beeinflussen.
- Oberflächengüte: 3D‑gedruckte Metallteile können durch die Mikrostruktur der Herstellung Fehler in der Oberflächengüte auch nach Bearbeitung aufweisen und wichtige Qualitätsmerkmale nicht mehr erfüllen.
Bewährte Beschichtungsanwendungen nach 3D‑Druck
- Verschleissschutz / Korrosionsschutz
Mit HVOF-Verfahren lassen sich Werkstoffe wie Wolframcarbid oder Chromcarbid hochverdichtet auftragen. Sie steigern Härte sowie Erosions- und Korrosionsschutz – ideal, um 3D-Druck Oberflächen nachhaltig zu verbessern. - Tribologisches Verhalten
Verschiedene Legierungen können die tribologischen Eigenschaften von Maschinenbauteilen deutlich verbessern. - Isolation Schutzschichten
Keramische Schutzschichten schon ab geringer Schichtstärke isolieren Maschinenbauteile wirksam gegen thermische und/oder elektrische Einflüsse
Hybridprozesse – Synergien gezielt nutzen
Ein effizienter Workflow kombiniert additive Fertigung mit gezielten Oberflächenverfahren. Beispielsweise ermöglicht die Kombination von 3D‑Druck und thermischem Spritzen eine direkte, integrierte Reparatur oder funktionale Aufwertung. Bauteile können verschleissfest gemacht oder gezielt vor Korrosion geschützt werden.
DEMA‑iCoat begleitet Konstrukteure und Fertiger dabei, diese hybriden Prozesse effektiv zu nutzen. Wir beraten umfassend zu Parameterwahl, Materialkombinationen und Nachbearbeitung. So entwickeln Sie Bauteile, die nicht nur geometrisch komplex, sondern auch funktional optimiert sind. Darüber hinaus bieten hybride Verfahren auch deutliche Vorteile hinsichtlich Kosteneffizienz, da teure, traditionelle Bearbeitungsschritte reduziert oder sogar überflüssig werden.
Empfehlungen für Konstrukteure und Surface Engineers
- Rauheitsanalyse früh planen: Welches Finish ist nach dem 3D-Druck nötig?
- Geeignete Beschichtungsmethode wählen: Plasma für Korrosionsschutz, HVOF für Verschleissfestigkeit, Flammspritzen und Lichtbogen für kosteneffiziente Lösungen.
- Prozessketten optimieren: Anforderungen wie Metrologie und thermische Dehnung frühzeitig berücksichtigen.
- DEMA‑iCoat‑Experten einbinden: Individuelle Lösungen erhöhen Lebensdauer, Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit.
Fazit
Additive Fertigung revolutioniert die Bauteilgestaltung – doch ohne exzellente Oberflächenbehandlung bleiben viele Vorteile unausgeschöpft. Durch gezielten Einsatz von Plasmabeschichtung, HVOF, Flammspritzen und Lichtbogenverfahren entstehen hochbelastbare und langlebige Komponenten. DEMA‑iCoat – ein Unternehmen der Schenker Hydraulik AG -vereint fundiertes Maschinenbau‑Know‑how mit Expertise in der Oberflächentechnik, um zukunftsfähige Lösungen vom 3D‑Druck bis zur fertigen Beschichtung zu entwickeln.