Im Zuge der ständigen Weiterentwicklung von Produkten und Fertigungsverfahren ist die additive Fertigung auch bei metallischen Komponenten nicht mehr wegzudenken. Wenn derzeit aus Kostengründen nur bei relativ kleinen Komponenten anwendbar, besteht hier ein Potential an technischen Möglichkeiten, die ein vollkommenes Umdenken hinsichtlich Konstruktion und Anwendungswissen erfordert.
Unter den Begriff „additive Fertigung“ fallen alle Fertigungsverfahren, bei denen das zu produzierende Bauteil Schicht für Schicht aus Rohmaterial (welches als Pulver oder auch als Draht vorliegt) aufgebaut wird. Das derzeit wichtigste Verfahren bei Metallen ist das selektive Laserschmelzen (SLM). Hierbei wird Metallpulver in Schichten von 20–100 μm aufgetragen und anschließend mittels Laserstrahl an den Stellen, die hinterher „Bauteil“ werden sollen, komplett aufgeschmolzen. Mit dem Erstarren dieser Bereiche zu einer kompakten Masse mit den Eigenschaften des Grundwerkstoffes und dem Entfernen des nicht aufgeschmolzenen Pulvers am Ende des Produktionsprozesses entsteht das fertige Bauteil.
Aufgrund der relativ hohen spezifischen Kosten für additiv gefertigte Komponenten beschränkt sich die wirtschaftliche Anwendung der additiven Fertigung nur auf Komponenten, die
- mit herkömmlichen Verfahren nicht oder nur sehr aufwendig herstellbar sind.
- in Größe und Gewicht so bemessen sind, dass die Mehrkosten sich noch in einer vernünftigen Relation zum Marktpreis der Armatur bewegen.
- bei additiver Fertigung einen nachweisbaren Kundennutzen darstellen. Dies kann eine kurze Lieferzeit sein (z.B. bei dringend benötigten Ersatzteilen) oder auch technische Vorteile, die sich durch die rein funktionsorientierte Formgebung oder durch die individuelle Anpassbarkeit an vorgegebene Prozessanforderungen ergeben.
Basierend auf diesen Vorgaben wurde für die Arca Ecotrol-Regelventile eine Methodik für mehrstufige Drosselpakete entwickelt, die direkt aus der Ventilberechnung CAD-Daten erstellt. Diese können mit vorgegebener Zahl an Drosselstufen, aber auch mit (über den Ventilhub) variabler Stufenzahl ausgeführt sein. Letztere Variante ist besonders geeignet für Einsatzfälle, bei denen eine große Abhängigkeit zwischen Durchfluss und Differenzdruck besteht, d.h. bei kleiner Durchflussmenge ist der Differenzdruck sehr hoch (mit entsprechender Anfälligkeit für Kavitation); bei voll geöffnetem Ventil hingegen liegt nur ein geringer Differenzdruck vor. Hier reicht dann eine einstufige Drosselung mit entsprechend hohem Durchflusskoeffizienten aus.
