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Rapid Prototyping

Laserschmelzanlage für Fliegengewichte aus Titan

| Redakteur: Peter Königsreuther

Bild 1: Zahnersatz-Arrangements aus Rematitan CL von Dentaurum, hergestellt....
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Bild 1: Zahnersatz-Arrangements aus Rematitan CL von Dentaurum, hergestellt.... (Bild: Concept Laser)

Concept Laser bietet jetzt eine kleine Anlage im Rahmen des Mlab-Cusing-Produktprogramms mit dem Suffix "R" an. Sie arbeitet mittels Schubladenkonzept kontaminationsfrei, und ihre Spezialität ist die Herstellung von Implantaten und chirurgischen Instrumenten aus Titan.

Die Kleinanlagen der Mlab-Cusing-Familie bieten Anwendern den Einstieg in die Fliegengewichtsklasse des Laserschmelzens mit Metallen: Die neue Laserschmelzanlage erweitert jetzt das bisherige Materialspektrum auch auf Titan und Titanlegierungen. Der Clou der Mlab Cusing R ist das „Schubladenprinzip“ mit einem so genannten Gloveboxwagen, der zur sicheren Handhabung des Materials führt. Diese Idee ist patentiert und ermöglicht einen schnellen Materialwechsel ohne das Risiko einer Kontaminierung der verwendeten Metallpulver.

Laserschmelzanlage liefert Implantate mit erhöhter Qualität

Das generative Verfahren stellt einen wesentlichen Beitrag zur Qualitätsverbesserung dar. Lunker, Ausschuss und hoher Nacharbeitsaufwand, die beim Gießverfahren oft entstehen, sind beim Laserschmelzen nicht zu befürchten. Die Laserschmelzanlage vereint in hohem Maße Geometriefreiheit, Qualität und erreicht eine deutlich höhere Materialdichte als beim Gießen.

In Sachen Effizienz kann das Metall-Laserschmelzen als ein sehr schnelles Verfahren bezeichnet werden. Im Gegensatz zum klassischen Gießverfahren bietet es den Vorteil, den automatischen, generativen Fertigungsprozess jederzeit und rund um die Uhr ablaufen zu lassen. So können die bestellten Teile schon nach kürzester Frist an den Kunden ausgeliefert werden. Metall-Laserschmelzen bedeutet Konstant hohe Bauteilgüte bei kurzer Lieferzeit in einem standardisierten Fertigungsprozess mit hoher Reproduzierbarkeit.

Feinste Bionik-Strukturen aus der Schublade dank Laserschmelzen

Das Konzept der Mlab Cusing R eignet sich ideal zur Herstellung von Bauteilen mit filigranen Strukturen aus Titan und dessen Legierungen. Aber sie ist auch ein Material-Allrounder und schmilzt auch Gold, Silberlegierungen, Bronze, Kobalt-Chrom-Legierungen und Edelstahl. Der robuste Faserlaser leistet 100 W und arbeitet mit einem Fokusdurchmesser von weniger als 25 µm, um so auch filigrane Bauteilstrukturen präzise abzubilden, wie sie etwa bei Hüftimplantaten gefordert sind. Die Mlab Cusing bietet äußerst kompakte Abmessungen mit 705 mm × 1848 mm × 1220 mm bei einem Gewicht von 500 kg. Der Gloveboxwagen wird zum Be- oder Entladevorgang an der Maschine einfach angedockt. Das Baumodul kann durch das bedienerfreundliche Schubladenprinzip (es beinhaltet die Baukammer, das Dosiersystem und den Vorratsbehälter) einfach in die Glovebox gezogen werden.

Laserschmelzanlage bietet Flexibilität durch unterschiedliche Bauräume

Anschließend wird die Box mit den Edelgas Argon geflutet und der unerwünschte Sauerstoff verdrängt. Über die integrierten Glovebox-Handschuhe greift der Bediener in die Baukammer, um den Beladevorgang oder die Bauteilentnahme durchzuführen. Das Schubladensystem ist in drei verschiedenen Größen erhältlich: 50 mm × 50 mm, 70 mm × 70 mm und 90 mm × 90 mm. Die Bauraumhöhe beträgt immer 80 mm.

Das Schubladenkonzept ermöglicht auch den Einsatz von unterschiedlichen Bauräumen in einer Maschine: Der Anwender kann die Schubladen leicht austauschen und bleibt so flexibel. Dies bietet besondere Vorteile bei der Verarbeitung von Edelmetalllegierungen, bei deren hohen Materialpreisen sich der Einsatz eines kleineren Bauraums empfiehlt. Zudem besteht eine einfache Entnahmemöglichkeit der Schublade zur Werkstoffaufbewahrung. Eine Kontaminierung des Pulvers mit Sauerstoff ist durch den Bauteilaufbau im geschlossenen System ausgeschlossen. Die Mlab Cusing R ist außerdem nach Atex-Richtlinien zur sicheren Verarbeitung der reaktiven Titan- und Titanlegierungspulver ausgelegt.

Umrüstung bestehender Laserschmelzanlage möglich

Die im Markt befindlichen Mlab-Cusing-Anlagen können außerdem nachgerüstet werden. Die Umrüstung erfolgt beim Kunden vor Ort. Der Servicetechniker bringt das Umrüst-Paket mit und baut die Anlage auf das Level „R“ um. Im Anschluss führt der Spezialist noch eine Bedienerschulung durch, da das Handling von reaktivem Pulvermaterial besonderen Sicherheitsstandards in der Bedienung unterliegt.

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