SLM Belichtung – eine Momentaufnahme im Fertigungsprozess des Moduls. SLM Exposure – a snapshot made during module production.
L e i s t u n g a u f d e n P u n k t g e b r ac h t | F o c u s e d s e r v ic e s
Selektives Laserschmelzen: Individuelles Gehäuse für Piezo-Aktoren. Selective Laser Melting: Individual housings for piezoelectric actuators.
Contact: David Flaschenträger · Telephone: +49 6151 705 - 451 · david.flaschentraeger@lbf.fraunhofer.de
Ein dichtes Gehäuse verbessert die Zuverlässigkeit von
Mit diesem Verfahren lässt sich ein Großteil des Aufwandes
Piezo-Aktoren, denn ohne Gehäuse oder anderen Schutz
für Werkzeuge einsparen und die Herstellungskosten von
verringern Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit, Schmutz
komplexen Teilen in eher kleinen Stückzahlen spürbar senken,
und Hitze die Lebensdauer. Bislang waren bei der Herstel-
darüber hinaus kann das Gehäuse in seinen mechanischen
lung von Aktor-Gehäusen wegen der nötigen Vorspan-
Eigenschaften sehr variabel gestaltet und in kurzer Zeit den
nung viele einzelne Teile erforderlich, was die Kosten in
Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst werden.
die Höhe trieb.
Als Aktor wählten die Forscher einen im Handel erhältlichen
Forschern des Fraunhofer LBF ist es in Zusammenarbeit mit
7 x 7 x 32 mm³.
piezokeramischen Stapelaktor mit den Abmessungen dem Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt gelungen,
Einteilige Herstellung des Gehäuses.
Piezo-Aktoren mit Hilfe des selektiven Laserschmelzens (SLM)
Vor der größten Herausforderung standen die Forscher, als es
mit einem einteiligen, auf eine Anwendung im Bereich der
darum ging, den Piezo-Aktor während der Herstellung des ein-
Schwingungsisolation angepassten, individuellen Gehäuse zu
teiligen, hermetisch geschlossenen SLM-Gehäuses in dieses zu
versehen. SLM ist eine kommerziell verfügbare und gut etablier-
integrieren. Zu diesem Zweck unterbrachen die Wissenschaftler
te Fertigungstechnologie, die aus Metallpulver feste Teile fertigt.
den Prozess, integrierten den Aktor und setzten anschließend
Dabei wird das Metallpulver durch einen Laserstrahl lokal
den SLM-Prozess nahtlos fort. Mit dieser Vorgehensweise
auf seine Schmelztemperatur erhitzt. Durch die schichtweise
konnte der Aktor erstmalig vollständig von einem, mit ange-
Zugabe von Material lassen sich so feste Teile direkt aus
passten physikalischen Eigenschaften ausgestatteten, Metall
CAD-Daten erstellen.
gehäuse umschlossen werden.
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Fraunhofer LBF Annual Report 2012