Getriebeentwicklung Wie wirtschaftlich ist die additive Fertigung?

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John Deere nutzt Additive Fertigung für einige seiner Produkte. Im Kitkadd-Projekt untersuchte der Landmaschinenhersteller gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Produktion die Wirtschaftlichkeit unterschiedlicher Prozessketten an komplexen Bauteilen.

Ein Bauteil additiv zu fertigen ist teurer als mit subtraktiver Herstellung. Trotzdem spricht einiges dafür. Beim Kitkadd-Projekt untersuchte Landmaschinenhersteller John Deere mit Partnern aus Forschung und Produktion, inwieweit eine Produktion mit additiver Fertigung rentabel ist. Dafür wurden hybride Prozessketten mit konventionellen und additiven Verfahren aufgebaut und Komponenten ausgewählt, die einen Mehrwert durch additives Design versprechen.

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Eine solche Komponente sind Sonnenräder. Sie gehören zu Planetengetrieben im Endantriebsstrang von Landmaschinen und sind hohen Belastungen ausgesetzt. Denn sie übertragen die Kraft vom Differentialgetriebe zu den Hinterrädern. Mit den Möglichkeiten der additiven Fertigung wollte John Deere folgendes Problem lösen: Bei den Sonnenrädern werden die Zähne per Tauchgang in einem Ölbad geschmiert. Eine optimale Schmierung aller Zahnflanken ist dadurch jedoch nicht gegeben. Innenliegende Ölkanäle sollten das verbessern. Dabei galt es, die Schmierstoffmenge und Eigenschaften des Sonnenrades nicht zu verändern. Auch weitere Optimierungen sollte das Bauteil nicht erfahren, damit es weiterhin in das unveränderte Getriebe passt. Das Ziel war also, ein Sonnenrad zu fertigen, das Kavitäten (Kanäle) im Welleninneren mit Flüssigkeitsaustrittskanäle an den Zahnfüßen besitzt.