Wie lang ist die typische Lieferzeit für Inconel-DMLS-Teile?

Aus fertigungstechnischer und ingenieurtechnischer Sicht ist die Lieferzeit für Inconel-DMLS-Teile keine einzelne Kennzahl, sondern die Summe mehrerer variabler Phasen in einem strengen Produktionsablauf. Eine typische Lieferzeit für funktionsfähige, flugtaugliche oder serienreife Inconel-718-Teile liegt im Allgemeinen zwischen 4 und 8 Wochen. Für einfachere, weniger kritische Prototypen kann dieser Zeitraum auf etwa 2–3 Wochen verkürzt werden. Der Zeitplan hängt stark von der Bauteilkomplexität, der Stückzahl sowie dem erforderlichen Umfang der Nachbearbeitung und Zertifizierung ab.

Aufschlüsselung der DMLS-Lieferzeitkomponenten

Die Herstellung eines qualifizierten Inconel-Bauteils mittels DMLS ist ein mehrstufiger Prozess, bei dem jede Phase maßgeblich zur gesamten Durchlaufzeit beiträgt.

1. Vorproduktion (1–2 Wochen)

• Design for Additive Manufacturing (DfAM) Review: Dieser anfängliche technische Schritt ist entscheidend. Unser Team analysiert das CAD-Modell, um die Bauorientierung zu optimieren, Stützstrukturen festzulegen und Spannungen zu minimieren, die zu Verzug oder Fehlern führen könnten. Komplexe Bauteile können mehrere Designiterationen erfordern.

• Dateivorbereitung und Bauplanung: Das freigegebene Modell wird gesliced, und ein Layout der Bauplattform wird erstellt, um den Durchsatz zu maximieren. In dieser Phase werden außerdem die formale Bestellung und Projektfreigaben eingeholt.

2. DMLS-Druck (3–10 Tage)

• Maschineneinrichtung und Druck: Die tatsächliche Druckzeit ist eine Funktion der Bauteilhöhe (Anzahl der Schichten) und der Belegungsdichte der Bauplattform. Ein einziges, dichtes Inconel-Bauteil kann über 100 Stunden Druckzeit erfordern. Der Prozess läuft kontinuierlich, kann jedoch nicht beschleunigt werden, ohne das Risiko eines Bauabbruchs einzugehen.

• Abkühlung: Nach dem Druck muss die gesamte Bauplattform im System kontrolliert abkühlen, um thermische Schocks und Risse an den spannungsanfälligen Inconel-Teilen zu vermeiden. Dies erfordert zusätzliche 12–24 Stunden.

3. Nachbearbeitung (2–3 Wochen)

Dies ist häufig die zeitintensivste Phase, insbesondere bei hochbelasteten Komponenten.

• Spannungsarmglühen & Stützstrukturentfernung: Die Teile werden zunächst wärmebehandelt, um innere Spannungen abzubauen, bevor sie mittels Draht-EDM von der Bauplatte getrennt werden. Anschließend werden die Stützstrukturen sorgfältig entfernt.

• Heißisostatisches Pressen (HIP): Für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, im Medizinbereich oder im kritischen Öl- und Gas-Sektor ist HIP ein obligatorischer Schritt, um innere Hohlräume zu beseitigen und die Ermüdungslebensdauer zu erhöhen. Der HIP-Zyklus selbst, einschließlich Ofenaufheizen, Haltezeit und Abkühlung, dauert typischerweise 1–2 Tage, doch Logistik und Warteschlangen bei HIP-Dienstleistern können den Zeitplan um 1–2 Wochen verlängern.

• Lösungs- & Alterungswärmebehandlung: Für Legierungen wie Inconel 718 ist eine spezifische Wärmebehandlung notwendig, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erreichen und fügt weitere Tage hinzu.

• CNC-Bearbeitung: Nahezu alle DMLS-Teile erfordern eine sekundäre CNC-Bearbeitung, um enge Toleranzen zu erreichen, Gewindebohrungen zu erzeugen und Dichtflächen zu schaffen. Dies umfasst das Spannen, Programmieren sowie CNC-Fräsen oder Drehen von gehärtetem Inconel, was ein zeitaufwendiger Prozess ist.

• Oberflächenbearbeitung: Verfahren wie Sandstrahlen, Elektropolieren oder Trowalisieren (Tumbling) können eingesetzt werden, um die Oberflächengüte zu verbessern und die Ermüdungsbeständigkeit zu erhöhen.

4. Qualitätssicherung und Zertifizierung (1+ Woche)

• Maßprüfung: Die Teile werden mit KMGs und weiteren Messtechniken sorgfältig geprüft, um sicherzustellen, dass alle Zeichnungs- und Spezifikationsanforderungen erfüllt sind.

• ZF-Prüfung (NDT) und Materialzertifikate: Für kritische Bauteile werden zerstörungsfreie Prüfungen (NDT), wie z. B. Farbeindringprüfung, durchgeführt. Ein vollständiges Materialzertifikatpaket, einschließlich chemischer Analyse und mechanischer Kennwerte anhand von Probenkörpern, wird erstellt. Dieser Dokumentationsprozess ist für Kunden aus der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik unerlässlich und nimmt zusätzliche Zeit in Anspruch.

Faktoren, die die Lieferzeit beeinflussen

• Bauteilkomplexität & -größe: Größere und komplexere Bauteile haben längere Druck- und Nachbearbeitungszeiten.

• Stückzahl: Serienfertigung in Chargen kann pro Teil effizienter sein als ein Einzelprototyp.

• Qualitäts- & Zertifizierungsanforderungen: Ein F&E-Prototyp ohne Zertifizierung kann deutlich schneller geliefert werden als ein flugkritisches Bauteil.

• Kapazität & Materialverfügbarkeit: Lieferzeiten können je nach Auslastung und Verfügbarkeit von Rohmaterial schwanken.

Zusammenfassung typischer Lieferzeitspannen