Aufrufe
vor 2 Monaten

Der Betriebsleiter 10/2018

Der Betriebsleiter 10/2018

ADDITIVE FERTIGUNG I

ADDITIVE FERTIGUNG I SPECIAL Rapid Prototyping im Studio Metallteile aus dem 3D-Drucker Als Spezialist für 3D-Druck bietet die encee CAD/CAM-Systeme GmbH die innovative Technologie des Start-ups Desktop Metal an. Das Studio System dieses amerikanischen Herstellers ermöglicht Metallbearbeitung in einer ganz neuen Form. Hinter der Bezeichnung Studio System verbirgt sich ein umweltfreundliches Metall-3D-Drucksystem, das Desktop Metal im Mai 2017 auf den Markt gebracht hat. Es eignet sich hervorragend für das Rapid Prototyping. Das Studio System ist eine komplette Plattform, die aus Drucker, Entbinder und Sinterofen besteht. Zusammen ermöglichen diese Komponenten die Herstellung äußerst komplexer Geometrien im Metall-3D-Druck, die mit anderen Verfahren nicht zu realisieren wären. Dreistufiger Prozess Die neuartige Technologie des dreistufigen Prozesses funktioniert mit legierten und hochlegierten Stahlsorten ebenso, wie mit Edelstahl, Kupfer oder Nickel-Cobalt-Legierungen. Das als Bound Metal Deposition (BDM) bezeichnete Verfahren ähnelt hierbei dem weitverbreiteten Fused Deposition Modeling (FDM). In der ersten Stufe des Prozesses werden Stäbe, die aus einem in Wachs gefassten Metallpulver bestehen, in 50 Mikrometer dicken Schichten auf einer Grundplatte zu einem Bauteil extrudiert. Hieraus entsteht zunächst das „Green Part“. Diese Konstruktion aus in Wachs gefasstem Metallpulver wird nun in der Reinigungsstation automatisch von den Wachsanteilen befreit. Das Ergebnis ist ein rein metallisches/keramisches Bauteil, das „Brown Part“. Durch den geschlossenen Kreislauf des Dunstabzugs in der Reinigungsstation wird für die Entbindung kein zusätzliches Abluft-System benötigt. So kann die Maschine auch in kleineren Büroräumen ohne großen Aufwand betrieben werden. Nach der Entbindung werden die Bauteile bis knapp unterhalb des Schmelzpunktes im Sinterofen erwärmt. Der Ofen erreicht hierbei – je nach Material – eine Höchsttemperatur von bis zu 1400°C. Dadurch verschmilzt das Metall zu einem vollkommen dichten Teil ohne Eigenspannung im Gefüge. Mit nur einem Knopfdruck werden so Bauteile auf industriellem Niveau verdichtet. Die Support-Geometrien aus Keramik können im Anschluss an das Sintern durch einfaches Abklopfen von Hand entfernt werden. So lassen sich Bauteile mit Höchstmaßen von 255x170x170 Millimetern herstellen. 3D-Metall-Druck-Lösung aus einem Guss Um den Schwund und andere technologische Eigenschaften unterschiedlichen Materials auszugleichen, wurde das System als vollständiger Workflow konzipiert. So benötigt man zum einen keine Geräte von Drittanbietern, zum anderen werden die Prozesse von einer webbasierten Software gesteuert. Jede Phase des Fertigungs-Prozesses wird durch diese Software geregelt und kann so vollständig automatisiert durchgeführt werden. Der Weg von der CAD-Datei bis zum fertigen Metallbauteil ist dadurch so einfach und anwenderfreundlich wie möglich gestaltet. Durch die komplette Anlage für 3D-Metall-Druck wird nicht nur die Installation und Handhabung vergleichbar einfach – auch Service und Support gestalten sich durch einen einzigen Ansprechpartner für alle Geräte effektiver. Die Kombination aus schnellem Materialwechsel, einem Software-gestützten Arbeitsablauf und dem Verzicht auf die Lasertechnologie machen das Studio System von Desktop Metal zur optimalen Lösung für den Betrieb in Design-Studios. www.encee.de www.desktopmetal.com Durchgängige Metall-3D- Drucklösungen Desktop Metal Inc. mit Sitz in Burlington (Massachusetts/USA) beschleunigt den grundlegenden Wandel in der Fertigung mithilfe durchgängiger Metall-3D-Drucklösungen. Das Unternehmen wurde 2015 von führenden Köpfen aus den Bereichen der Hightech-Fertigung, Metallurgie und Robotertechnik gegründet. Es stellt sich den ungelösten Herausforderungen in puncto Schnelligkeit, Kosten und Qualität, um den Metall-3D-Druck zum unerlässlichen Werkzeug für Fertigungsunternehmen in aller Welt zu machen. 2017 wurde das Unternehmen vom Weltwirtschaftsforum als einer der 30 weltweit vielversprechendsten Technologiepioniere ausgezeichnet; vor kurzem wurde es von dem MIT Technology Review auf die Liste der 50 Smartest Companies gesetzt. Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit 40 Der Betriebsleiter 10/2018

SPECIAL I ADDITIVE FERTIGUNG Verschleißfeste Zahnräder aus dem 3D-Drucker Den großen Durchbruch hat die E-Mobilität bislang nicht erlebt. Ein Grund: Die Ladeinfrastruktur steckt in den Kinderschuhen. Ändern will das Easelink. Das Unternehmen aus Graz hat das „Matrix Charging“ entwickelt, ein Ladesystem, das aus zwei Komponenten besteht. Auf dem Parkplatz ist ein Ladepad montiert, das an das Stromnetz angeschlossen ist. An der Unterseite des E-Autos befindet sich ein Konnektor, der sich beim Parken auf das Pad absenkt. Die Stromübertragung beginnt automatisch, ohne ein Kabel anzuschließen – ähnlich wie beim induktiven Laden, allerdings mit bis zu zehnfacher Ladeleistung und mit 99 % Übertragungswirkungsgrad. Bei der Entwicklung müssen die Konstrukteure sich einem serienreifen Bauteil langsam über Prototypen nähern. Geraten in dieser Phase Kosten und Zeitaufwand aus dem Ruder, kann der Prototypenbau zum Stolperstein werden. Doch Easelink hat bei der Fertigung der Bauteile Geschick bewiesen. Denn die Zahnräder in der Mechanik der Konnektor-Prototypen stammen aus dem 3D-Druckservice von igus. Der igus 3D-Druckservice umfasst einen Onlinekonfigurator mit dem die Konstruktion eines Zahnrads in wenigen Sekunden gelingt. Der Konfigurator erstellt ein 3D-Modell, die Basis für den 3D-Druck. Industriedrucker stellen die Zahnräder im selektiven Lasersintern her. Nach 24 Stunden bis drei Tagen sind sie versandfertig. www.igus.de 3D-Drucker speziell für karbonfaserverstärktes Nylon 12 Als Reaktion auf den zunehmenden Einsatz von Verbundmaterialien in der Industrie bietet Stratasys mit der Fortus 380mc Carbon Fiber Edition ein kostengünstiges additives Fertigungssystem für karbonfaserverstärktes Nylon 12 an. Dieses Material kann in der additiven Fertigung unter anderem für Folgendes verwendet werden: Funktions-prototypen von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen oder Metall, Kleinserien aus strapazierfähigem Material, Fertigung leichter Montagewerkzeuge für bessere Ergonomie und geringere Ermüdung von Mitarbeitern sowie Ersatz von Metallbauteilen durch Verbundwerkstoffe mit hoher Festigkeit und geringem Gewicht. Ähnlich wie ein typisches Spritzgussteil aus karbonfaserverstärktem Kunststoff besteht Nylon 12CF von Stratasys zu 35 Prozent seines Gewichts aus Karbonfaser und bietet die höchste Biegefestigkeit und Steifigkeit aller FDM- oder FFF-3D-Druck-Bauteile. Die Fortus 380mc CFE basiert auf einer bewährten Plattform, die Bauteile mit reproduzierbarer Maßgenauigkeit fertigt. Das neue Nylon 12CF-Material hat eine viermal höhere Zugfestigkeit (XY-Richtung) als konkurrierende Materialien und behält seine mechanischen Eigenschaften bei einer 40 Prozent höheren Temperatur. Die Fortus 380mc CFE ist zwei- bis fünfmal schneller als ein konkurrenzfähiger 3D-Drucker auf Basis von Karbonfaser. www.stratasys.com Anzeige Kontakt X-INTEGRATE Software & Consulting GmbH Im Mediapark 5 50670 Köln Tel.: +49 221 97343 0 Mail: info@x­integrate.com www.x­integrate.com Die Felss Systems GmbH erhöht mit einem Predictive Analytics­Verfahren die Qualität ihrer Fertigungsprozesse: https://x­integrate.com/ mit­predictive­analyticsdie­qualitat­von­fertigungsprodukten­vorhersagen/ Dezentrale Intelligenz: X-INTEGRATE bringt Predictive Quality an die Maschine Für Effizienzsteigerung in der Fertigung sind vor allem personalintensive Prozesse der Wartung und Qualitätsprüfung prädestiniert. Hier setzt Predictive Maintenance mittels Scoring­ Modellen auf Basis mathematischer und statistischer Verfahren an. Dafür werden die Anlagen mit Sensoren zur Messung und Aufnahme aller betriebsrelevanten Parameter ausgestattet. Den Scoring­ Prozess übernimmt eine Predictive­ Analytics­Software, wie sie der IBM Premium­Partner X­INTEGRATE Software & Consulting GmbH mit IBM SPSS Modeler entwickelt hat. Die Software vergleicht die Sensordaten mit bereits vorhandenen Produktionsinformationen und trifft anhand dessen eine Vorhersage, wann die Anlage einen bestimmten Verschleiß aufzeigen und verstärkt mangelhafte Teile produzieren wird. Das Resultat: Produktionsprozesse werden gezielt überwacht und der Verschleiß von Maschinenteilen lässt sich mit hoher Treffsicherheit vorhersagen. Der Betriebsleiter 10/2018 41

Ausgabe

© 2018 by Vereinigte Fachverlage GmbH. Alle Rechte vorbehalten.