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Der Betriebsleiter 4/2019

Der Betriebsleiter 4/2019

ADDITIVE FERTIGUNG I

ADDITIVE FERTIGUNG I SPECIAL Highspeed-3D-Drucker für Hochleistungskunststoffe Die additive Fertigung großvolumiger Kunststoffbauteile ist zeitaufwändig. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IWU haben mit SEAM (Screw Extrusion Additive Manufacturing) ein System und Verfahren entwickelt, das im Vergleich zum herkömmlichem 3D-Druck acht Mal schneller ist. Für die Fertigung eines 30 cm hohen Bauteils aus Kunststoff benötigt die Highspeed-Technologie lediglich 18 Minuten. Die hohen Prozessgeschwindigkeiten erzielt SEAM, indem Werkzeugmaschinen-Technologie mit 3D-Druck kombiniert wird. Pro Stunde werden bis zu 7 kg Kunststoff durch eine heiße Düse mit dem Durchmesser von 1 mm gedrückt. Die vergleichbaren 3D-Druckverfahren FDM oder FLM erreichen in der Regel nur 50 g Kunststoff pro Stunde. Die Besonderheit: SEAM verarbeitet statt teurem FLM-Filament rieselfähiges, preisgünstiges Standard-Kunststoffgranulat zu belastbaren, faserverstärkten, mehrere Meter großen Bauteilen. Auf diese Weise lassen sich die Materialkosten um das 200-fache senken. Mit SEAM können komplexe Geometrien ohne Stützstrukturen umgesetzt werden. Und mit dem neuen System gelingt es sogar, auf bereits bestehende Spritzgießbauteile aufzudrucken. www.iwu.fraunhofer.de Neuer 3D-Tischdrucker für Prototypen und Fertigungsteile Mimaki Europe, ein Hersteller von Inkjetdruckern und Schneideplottern präsentiert den Mimaki 3DFF-222 3D-Drucker, der Polylactide (PLA) verarbeitet. Das Produkt wird gemeinsam mit Sindoh, einem südkoreanischen Hersteller von 3D- und Multifunktionsdruckern, vermarktet. Die FFF-Lösung (Fused Filament Fabrication) wurde als internes Design- und Produktionstool entwickelt, um eine hochzuverlässige, nahezu geräuschlose Fertigung von Prototypen und Fertigteilen, wie Schablonen und dreidimensionalen Schildern, zu ermöglichen. Mit einfach wieder zu befüllenden Filamentkartuschen lassen sich Teile von bis zu 210 x 200 x 195 mm (B x T x H) produzieren, wobei zur Fernüberwachung eine Mimaki-App eingesetzt werden kann. Flexibilität und Bedienkomfort sind wichtige Stärken des neuen 3D-Tischdruckers. Zur Designiteration in Büroumgebungen bietet er einen minimalen Geräuschpegel von 45 dB und kompakte Abmessungen, die bequem auf jeden Bürotisch passen. Inserentenverzeichnis Heft 4/2019 AFRISO-EURO-INDEX, Güglingen26 Atlas Copco, Essen11 columbus, Stuttgart5 COSMO CONSULT, Berlin27 DENIOS, Bad Oeynhausen31 FLEXLIFT, Bielefeld15 Fraunhofer ISI Institut, Karlsruhe41 gbo datacomp, Augsburg 9, 30 www.mimakieurope.com Hermle, Gosheim19 igus®, Köln37 KAESER, Coburg7 Ruwac, Melle9 Schall, Frickenhausen3 WF Steuerungstechnik, Wiernsheim U3 Software vereinfacht Prozess vom Entwurf bis zum 3D-Druck Die Software Advanced FDM macht die aufwendige Umwandlung von CAD in STL überflüssig und optimiert Arbeitsabläufe, Produktionszeiten und Materialverbrauch. Stratasys gestaltet damit den Prozess vom Entwurf zum 3D-Druck jetzt noch unkomplizierter. Die GrabCad-Print-Funktion 'Advanced FDM' soll gewährleisten, dass der Entwurfsansatz über eine intuitive Interaktion mit dem Modell schnell in stabile, leichte und speziell angefertigte Bauteile umgesetzt werden kann. Durch den Verzicht der arbeitsintensiven Umwandlung von CAD in STL können Anwender in hoher Genauigkeit arbeiten und den Prozess vom Entwurf zum 3D-Druck schnell weiterentwickeln – was zu einer Verkürzung der Markteinführung führen kann. Advanced FDM ist darauf ausgelegt, die Fertigung von Bauteilen zu beschleunigen, ohne dabei auf die Herstellung speziell angefertigter leichtgewichtiger Bauteile zu verzichten oder Abstriche in der Festigkeit machen zu müssen. Dank umfangreicher, in CAD eingebundener Konstruktionssteuerungen erübrigt sich die manuelle Generierung komplexer Werkzeugwege und die gesamte Programmierungszeit für den 3D-Druck wird verkürzt. www.stratasys.com/de 3D-Druck von PAEK-Bauteilen mit optimierter Leistungsfähigkeit Um Kunden bei der beschleunigten Markteinführung von 3D-gedruckten PAEK-Teilen zu unterstützen, hat Victrex damit begonnen, mehrere Millionen Euro in die 3D-Hochleistungstechnologie von Bond High Performance 3D Technology zu investieren. Das niederländische Unternehmen hat eine differenzierte 3D-Druckanlagen- und -Software-Kombination für die additive Fertigung entwickelt, mit der sich hochfeste Teile aus vorhandenen Typen von Hochleistungsthermoplasten herstellen lassen. Durch die Verknüpfung von Victrex´ Materialanwendungsund Kundenexpertise mit der 3D-Verarbeitungstechnologie von Bond wollen die Unternehmen, aufbauend auf der inhärenten Stärke der Victrex-Polymere, den Weg zur Produktion hochbelastbarer Funktionsteile bereiten und zur Leistungsoptimierung von Komponenten beitragen. Die Technologie von Bond ist in der Lage, komplexe Funktionsteile aus PEEK mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften auch in Z-Richtung zu drucken. Das ermöglicht die additive Fertigung von hochfesten, isotropen Teilen, deren Eigenschaften mit denen von herkömmlich spritzgegosssenen oder gefrästen PEEK-Teilen vergleichbar sind. Victrex und Bond werden ihre Zusammenarbeit zunächst darauf konzentrieren, die Potenziale in den Anwendungsbereichen Wirbelsäule und Halbleiter aufzuzeigen. Künftig kann die Möglichkeit, Funktionsteile aus vorhandenen PEEK-Typen zu drucken, auch in der Luftfahrt-, der Automobilindustrie, im Energiesektor und in der Fertigungs- und Verfahrenstechnik von Nutzen sein. www.victrex.com 40 Der Betriebsleiter 4/2019

SPECIAL I ADDITIVE FERTIGUNG Sägetechnik für NextGenAM-Projekt zur additiven Serienfertigung Um Kosten und Prozesse der additiven Fertigung für den Großserieneinsatz zu optimieren, haben Daimler, Premium Aertec und EOS das Projekt NextGenAM gestartet. Der Fokus liegt dabei auf einem hohen Automatisierungsgrad, denn die dem Bauvorgang vor- und nachgelagerten Prozessschritte machen rund 70 % der Herstellkosten aus. Ziel ist die Entwicklung eines Gesamtsystems zur Produktion von Aluminiumbauteilen für den Automobilbereich sowie die Luft- und Raumfahrt. Eine dafür errichtete Pilotanlage besteht aus Maschinen für additive Fertigung, Nachbearbeitung und Qualitätssicherung. Der Sägetechnik- Spezialist Kasto unterstützt das Projekt mit der Kastowin amc. Dieses Sägemodell wurde eigens für das Abtrennen additiv gefertigter Bauteile von der Grundplatte konstruiert. Der Schnittbereich liegt bei 400 x 400 mm, der elektromechanische Vorschub mit Servomotor ist stufenlos einstellbar. Der frequenzgeregelte Stirnradantrieb ermöglicht Schnittgeschwindigkeiten von 12 bis 150 m/min. Die Teile werden kopfüber und damit sicherer bearbeitet: Sie können nach dem Schnitt nicht umstürzen oder einknicken, sondern fallen in den dafür vorgesehenen Auffangbehälter, ohne Schaden zu nehmen. www.kasto.com Simulation beflügelt industriellen 3D-Druck EOS, der Spezialist für industriellen 3D-Druck von Metallen und Polymeren, und das Start-Up Additive Works arbeiten zusammen, um metallbasierte additive Fertigungsverfahren weiter zu verbessern. Der Schwerpunkt der Zusammenarbeit liegt dabei auf der simulationsbasierten Prozessvorbereitungssoftware Amphyon. Die Lösung ermöglicht es, den AM-Bauprozess im Vorfeld zu simulieren und so mögliche Problembereiche des zu fertigenden Bauteils frühzeitig – vor dem eigentlichen Bauvorgang – zu erkennen und zu lösen. Dank der benutzerfreundlich und intuitiv zu bedienenden Software können Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität sowie Produktivität und Stabilität des AM-Prozesses signifikant erhöht werden. Damit können Anwender Zeit- und Kosteneinsparungen bei der Entwicklung von Bauteilen für die additive Fertigung erzielen. Um eine einfache und gleichzeitig präzise Simulation zu ermöglichen, sind wesentliche EOS-Metallwerkstoffe im Hinblick auf ihre Materialeigenschaften vorkalibriert in der Amphyon-Software verfügbar. Ziel ist es, zukünftig alle Metallwerkstoffe von EOS zu kalibrieren und aufzunehmen. www.eos.info Stützmaterial für den 3D-Druck Um überhängende Konstruktionsteile im 3D-Drucker herzustellen, ist Stützwerkstoff notwendig. Bislang war das wasserlösliche Filament PVA (Polyvinylalkohol) das Mittel der Wahl. Allerdings lässt sich PVA schwer verarbeiten und benötigt eine besondere Lagerung, um etwa durch die Aufnahme von Luftfeuchtigkeit nicht unbrauchbar zu werden. Hahn+Kolb bietet jetzt mit dem neu entwickelten SmartSupport-Material von Multec eine bessere Lösung für die Werkstoffe PLA und PLA-HT: Das neue Spezialfilament wird bei ca. 220 °C mit einer zweiten Düse gedruckt und lässt sich nach dem Druckvorgang dank einer natürlichen Sollbruchstelle ganz einfach abziehen – mit geringem Kraftaufwand, ohne Nachbearbeitung und Abbruchstellen. Durch seine gute Druckbarkeit kann das Multec-Filament zudem sehr breitflächig aufgetragen werden, bei einer gleichzeitig besonders glatten Oberflächenqualität. Multec SmartSupport ist lebensmittelecht und benötigt keine besondere Lagerung. Neu im Angebot von Hahn+Kolb ist zudem der neue und kompakte industrielle 3D-Drucker Multec Multirap M500. Er dient als Lösung für Unternehmen, die kleinere Stückzahlen und Prototypen per Rapid Tooling und Rapid Manufacturing schnell und kostengünstig realisieren wollen. Dank des patentierten Mehrfachdruckkopfs Multec4Move lassen sich auch bei diesem kleineren Modell vier unterschiedliche Kunststoffe oder Farben auftragen. So kann auch das neue Stützfilament SmartSupport in einem Vorgang parallel gedruckt werden. VORBILDER ZUM LEUCHTEN BRINGEN Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit und der Bundesverband der Deutschen Industrie verleihen den Innovationspreis für Klima und Umwelt (IKU). Er würdigt das Engagement der deutschen Wirtschaft für Klima- und Umweltschutz. 28/06/2019 Bewerbungsschluss Veranstalter: Medienpartner: In sieben Kategorien erhalten die Gewinner jeweils einen mit 25.000 Euro dotierten Innovationspreis für Klima und Umwelt. Bewerbungen werden insbesondere auch in den neuen Kategorien „Innovation und biologische Vielfalt“ sowie „Nutzung des digitalen Wandels für klima- und umweltfreundliche Innovationen“ gesucht. Weitere Informationen finden Sie unter www.iku-innovationspreis.de Telefon: +49 611 609390-11 Gefördert durch: Wissenschaftlicher Partner: www.hahn-kolb.de Der Betriebsleiter 4/2019 41 IKU.indd 1 04.04.2019 09:44:01

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