Additive Fertigung

Definizione rapida: Die additive Fertigung in der Uhrmacherei ist keine einzelne Technik: Es ist eine Familie von Verfahren, die Material Schicht für Schicht aufbauen, statt es aus einem Block abzutragen. Die Unterscheidung zwischen den ...

Die additive Fertigung in der Uhrmacherei ist keine einzelne Technik: Es ist eine Familie von Verfahren, die Material Schicht für Schicht aufbauen, statt es aus einem Block abzutragen. Die Unterscheidung zwischen den Methoden zählt mehr als der allgemeine Name.

DMLS (Direct Metal Laser Sintering) ist das in diesem Bereich am besten dokumentierte Verfahren. Ein Hochleistungs-Faserlaser schmilzt Titanpulver — jede Schicht hat eine Dicke, die mit einem menschlichen Haar vergleichbar ist — entlang des digitalen Profils des Teils. Die Plattform senkt sich, neues Material wird aufgetragen, der Laser fährt die Zeichnung erneut nach. Tausende Zyklen erzeugen ein durchgehendes Objekt, ohne Schweißnähte und ohne Verbindungen zwischen Gliedern. Panerai nutzt es seit etwa 2016, zunächst beim Tourbillon, dann bei Gehäusen wie dem PAM00768 und dem PAM01495: Die inneren Hohlräume, die nur die additive Fertigung ermöglicht, reduzieren das Gewicht um 25% gegenüber spanend bearbeitetem Titan, um über 50% gegenüber Stahl bei gleicher Außengeometrie.

Selective Laser Melting (SLM) ist konzeptionell ähnlich, bringt das Metall jedoch zur vollständigen Schmelze statt zur teilweisen Sinterung: Die Enddichte ist höher. Holthinrichs verwendet mit diesem Verfahren Titan Grade 5 — 48 Stunden, um 45 Gehäuse auf einer einzigen Bauplattform zu drucken. Die Oskar Pascal OP483 in ZR01 trägt 720 Schichten auf, danach wird der Rohling gedreht und mit konventionellen Methoden fertiggestellt: Der Druck ersetzt die abschließende Bearbeitung nicht, er reduziert sie.

Metal Binder Jetting ist ein dritter Weg: Statt eines Lasers trägt ein Druckkopf ein Bindemittel auf Pulverschichten auf. Es bietet eine feinere Auflösung und benötigt während des Drucks keine Stützstrukturen, was mehr gestalterische Freiheit erlaubt. In der Uhrmacherei ist es weniger verbreitet, aber vorhanden.

Oris und die ETH Zürich haben ein patentiertes Verfahren für Kohlefaser entwickelt: Faser und Polymer werden kontrolliert Schicht für Schicht verflochten, wodurch ein kohärentes, reproduzierbares Gewebe entsteht, im Gegensatz zum zufälligen Muster herkömmlicher gepresster Carbongehäuse. Die Technologie stammt aus der Luft- und Raumfahrt.

Eine Anmerkung zum Galvanic-Growth-Verfahren, das Audemars Piguet für das Logo auf dem Zifferblatt der Code 11.59 verwendet: Die Quellen bezeichnen es als 3D-Druck, technisch handelt es sich jedoch um galvanisches Wachstum — kontrollierte elektrochemische Abscheidung, keine additive Fertigung durch Schmelzen oder Sintern. Die begriffliche Überschneidung ist häufig; es lohnt sich, das tatsächliche Verfahren im Einzelfall zu prüfen.

Von der Werkbank: Die für DMLS charakteristische körnige Textur ist noch vor der Oberflächenveredelung fühlbar. Viele Teile werden gerade deshalb sandgestrahlt oder mikrogestrahlt, um diese Oberfläche zu vereinheitlichen. Wer nur konventionell bearbeitete Gehäuse kennt, bemerkt den Unterschied sofort in der Hand — nicht im angegebenen Gewicht, sondern in der Massenverteilung.

Domande frequenti

Was ist der Unterschied zwischen DMLS und SLM bei der Herstellung von Uhrengehäusen?

DMLS sintert das Metallpulver, ohne es vollständig zu schmelzen; SLM schmilzt es vollständig und erreicht dadurch eine höhere Enddichte. Beide bauen Schicht für Schicht mit Laser auf, aber SLM erzeugt typischerweise dichtere und kompaktere Teile. In der Praxis erfordern beide anschließende Veredelungsarbeiten.

Reduziert der 3D-Druck wirklich das Gewicht eines Uhrengehäuses?

Ja, aber nur wenn der Konstrukteur die Möglichkeit nutzt, innere Hohlräume zu schaffen — was mit Fräsen oder Gießen unmöglich ist. Panerai dokumentiert eine Reduzierung um 25% gegenüber herkömmlichem Titan und über 50% gegenüber Stahl. Ohne innere Hohlräume ist der Gewichtsvorteil marginal.