FAM kombiniert gezielt additive mit konventionellen Verfahren

Baujob-Workflow: Von der 3D-Planung über den Druck bis zum fertigen Bauteil innerhalb kürzester Zeit.

Hannes Fuchshofer
Geschäftsführer, Fuchshofer Advanced Manufacturing – FAM GmbH

„Das Entscheidende ist nicht nur das Drucken an sich, sondern das Verständnis für den gesamten Prozess – vom Design über das Materialverhalten bis zur Endbearbeitung. Genau hier liegt unsere Stärke: Wir vereinen additive, subtraktive und thermische Fertigung in einem durchgängigen System.“

„Wir sehen den Metall-3D-Druck nicht als Ersatz, sondern als logische Weiterentwicklung traditioneller Fertigungsmethoden“, erklärt Hannes Fuchshofer, Geschäftsführer der Fuchshofer Advanced Manufacturing – FAM GmbH. „In vielen Fällen ist der Guss nach wie vor das wirtschaftlichste Verfahren. Doch dort, wo die geometrische Komplexität steigt oder kurze Lieferzeiten gefragt sind, eröffnet der 3D-Druck völlig neue Möglichkeiten.“ Ein zentraler Vorteil liegt in der werkzeuglosen und designorientierten Fertigung: Änderungen am Bauteil können ohne neue Gussformen oder aufwendige Werkzeuganpassungen umgesetzt werden. Besonders bei Kleinserien, Prototypen oder Funktionsbauteilen bietet sich dadurch eine enorme Flexibilität. Hinzu kommt, dass additive Verfahren Bauteiloptimierungen ermöglichen, die im Guss schlicht nicht realisierbar sind – etwa durch integrierte Kühlkanäle, variable Wandstärken oder Gitterstrukturen zur Gewichtsreduktion und Wärmeableitung.

Kupferinduktoren aus dem 3D-Druck: lötfreie Präzision für die Hochfrequenztechnik.

Dr. mont Gerhard Panzl
Bereichsleiter Additive Fertigung, Fuchshofer Advanced Manufacturing - FAM GmbH

„Hybride Fertigung ist der Schlüssel zu einer neuen Generation technischer Lösungen. Indem wir auf bestehende CNC-Bauteile additiv aufbauen oder CNC-Teile mit AM-Teilen kombinieren, können wir Komponenten erzeugen, wo klassische Bearbeitung an ihre Grenzen stößt. Dieses Zusammenspiel von additivem Aufbauen und präzisem Endzerspanen eröffnet unseren Kunden völlig neue Möglichkeiten bei Design, Funktionalität und Wirtschaftlichkeit.“

Vom Guss zum Druck – ein Praxisvergleich

Ein Beispiel liefert ein Pumpensystem, bei dem Fuchshofer komplexe Gussteile erfolgreich durch gedruckte Präzisionskomponenten ersetzt hat. Wo im Guss teure Werkzeuge, lange Lieferzeiten und eingeschränkte Designfreiheit dominieren, überzeugt die Additive Fertigung mit kurzen Entwicklungszyklen, präziser Reproduzierbarkeit und individueller Anpassbarkeit. „Wir können Bauteile in der gewünschten Losgröße genau dann fertigen, wenn der Kunde sie braucht – ganz ohne Mindestbestellmengen oder Lagerkosten“, beschreibt Dr. mont Gerhard Panzl, Bereichsleiter Additive Fertigung, die Vorteile des bedarfsorientierten Ansatzes. „Dazu kommt, dass wir während des Bauprozesses die Qualität digital überwachen können. Damit reduzieren wir Ausschuss und sichern eine konstante Bauteilgüte.“ Auch funktionale Zusatznutzen wie Sensoraufnahmen oder Bypass-Lösungen lassen sich direkt in den Bauteilkörper integrieren – etwas, das im Guss meist nur mit erheblichem Aufwand realisierbar wäre.

Additiv gefertigter Turbokrümmer aus IN718 mit integrierter Mantelkühlung und Gitterstruktur: optimiert für hohe thermische Belastungen im maritimen Einsatz.

Hybride Fertigung: Das Beste aus zwei Welten

Besonders wirtschaftlich wird der Einsatz additiver Technologien, wenn nicht das gesamte Bauteil, sondern nur einzelne Komponenten oder Funktionsbereiche gedruckt und anschließend mit anderen Elementen verbunden werden. Fuchshofer setzt dabei auf hybride Fertigungsprozesse, bei denen additive und konventionelle Verfahren gezielt kombiniert werden. „Wir nutzen Additive Fertigung, um gezielt komplexe Teilbereiche zu realisieren, die konventionell schwer oder gar nicht herstellbar wären“, erklärt Panzl. „Diese Einzelteile werden dann zum Beispiel mit gefrästen Grundkörpern oder anderen gedruckten Segmenten verschweißt – so entsteht ein funktional optimiertes Gesamtbauteil.“

Fallbeispiel: Optimierter Turbokrümmer für maritime Anwendungen

Für einen Turbokrümmer aus der Nickelbasislegierung IN718, der im maritimen Bereich extremen thermischen Belastungen standhält, entwickelte Fuchshofer ein additiv gefertigtes Bauteil mit integrierter Mantelkühlung und Gitterstrukturen. Dadurch konnte die Wärmeübertragung deutlich verbessert und die Wandstabilität erhöht werden. Die Bauzeit für acht Stück lag – je nach Schichtstärke – zwischen 24 und 41 Stunden. Innerhalb weniger Tage konnten Varianten mit 60, 80 und 120 Mikrometer Schichtdicke evaluiert werden – ein Tempo, das in der Gießerei schlicht unmöglich ist.

Additiv gefertigte Kupferinduktoren: Präzision ohne Lötnaht

Auch im Bereich der Hochfrequenztechnik zeigt sich die Überlegenheit des 3D-Drucks. Fuchshofer fertigt etwa Induktoren für Härteanwendungen aus Reinkupfer, die früher aufwendig verlötet werden mussten. Durch den additiven Prozess entstehen einteilige, konturnahe und strömungsoptimierte Geometrien ohne Schwachstellen an den Lötstellen. Das Ergebnis: gleichmäßigere Einhärtetiefen, verbesserte Kühlung und eine deutlich verlängerte Standzeit der Induktorspulen – bei gleichzeitig drastisch reduzierten Lieferzeiten.

Know-how und Prozessverständnis als Schlüssel

„Additive Fertigung ist kein Knopfdruckprozess“, betont Hannes Fuchshofer. „Entscheidend ist das tiefgehende Verständnis für Materialien, Nachbearbeitung und Prozessführung. Nur wer additive und konventionelle Fertigung gleichermaßen beherrscht, kann stabile, reproduzierbare Ergebnisse liefern.“ Bei Fuchshofer geschieht dies in einem durchgängigen Workflow – von der Bauteilanalyse über das Design und die Simulation bis hin zu Wärmebehandlung, CNC-Finish und Qualitätsprüfung.

Fazit

Die Additive Fertigung hat den Guss nicht verdrängt – aber sie erweitert die Möglichkeiten der metallischen Fertigung in einem bislang ungekannten Maß. Wo früher Formschranken und Werkzeugkosten Grenzen setzten, entstehen heute funktionale, leichte und präzise Bauteile, individuell optimiert für ihre Anwendung. Durch die Kombination aus Erfahrung in der Metallbearbeitung, modernsten LPBF-Systemen und einem ausgeprägten Verständnis für Prozessintegration liefert Fuchshofer die Antwort auf die Frage, wie moderne Metallfertigung in Zukunft aussehen wird: flexibel, hybrid und kompromisslos präzise.