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Geheimnisse bei EOS 3D-Drucker mit reproduzierbarer Qualität

| Autor: Simone Käfer

Zur Formnext stellt EOS seinen P 500 vor. Der SLS-Drucker soll die Additive Fertigung voranbringen und sich permanent weiter entwickeln.

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Der P 500 von EOS soll ein 3D-Drucker werden für OEMS und Dienstleister, für Kunststoff und Metall und auch für Industrie 4.0 und die Integration in die Prozesskette.
Der P 500 von EOS soll ein 3D-Drucker werden für OEMS und Dienstleister, für Kunststoff und Metall und auch für Industrie 4.0 und die Integration in die Prozesskette.
(Bild: EOS )

Es geht um reproduzierbare Bauteilqualität, heißere Werkstoffe sowie eine komplette Automatisierung bis hin zu Industrie 4.0. Zumindest sind das die Top-Eigenschaften des P 500 laut Fabian Stöver, Produktmanager für Polymere bei EOS. Der P 500 ist der neue 3D-Drucker des Unternehmens, der erst zur Formnext 2017 vorgestellt wird. Einer kleinen Runde an Kunden und Journalisten verriet EOS einige Highlights der Maschine.

Zunächst einmal machte Stöver deutlich, dass es sich nicht einfach um eine neue Maschine handele, sondern um eine Plattform. An dem P 500 soll weitergearbeitet werden, er solle sich mit der Zeit entwickeln. So wird der Drucker zunächst für Kunststoffe, künftig aber auch für Metalle geeignet sein. Zu den aktuell zwei Lasern werden weitere folgen und der 3D-Drucker soll komplett in einen Produktionsprozess integrierbar sein, vollautomatisiert und bereit für Industrie 4.0 – irgendwann in der Zukunft. Nebenbei erweitert EOS mit dem SLS-Drucker sein Materialportfolio. Denn der P 500 kann Kunststoffe bis 300 °C erhitzen. Damit will das Unternehmen in die Welt der hocherhitzbaren Polymere einsteigen, wie sie in der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustrie eingesetzt werden.

Reproduzierbare Qualität des 3D-Druckers

Für die Qualität der Bauteile sind mehrere Elemente verantwortlich. Eine neue Variante von EOSprint soll vor dem Druckvorgang für die Qualitätssicherung sorgen. Die CAM-Software, die sich um das Datenvorbereitungs- und Prozessmanagement kümmert, ist bisher nur mit den 3D-Metalldruckern kompatibel. Während des Druckvorgangs wird die Qualität von einer Kamera überwacht, sowohl rein optisch als auch per Thermographie. Das Bauteil wird in seinen einzelnen Schichten gescannt und auf meinem Monitor dargestellt, Abweichungen zu den Vorlagen markiert. Per Scroll-Funktion kann der Bediener sich jede Druckschicht separat ansehen. Verarbeitet werden die Daten von der Software EOState. Sie überwacht den Systemstatus und die äußeren Produktionsbedingungen. Weicht eine Größe aus einem vordefinierten Korridor ab, wird der Bauprozess angehalten und der Bediener informiert.

Damit es erst gar nicht zu Fehlern kommt, werden die derzeit zwei Laser überlappend kalibriert. Durch einen 3fach-Filter soll künftig auch die Qualität bei Materialien mit starkem Ausgasungsverhalten nicht mehr leiden. Eine reproduzierbare Bauteilqualität ist unter anderem dann sinnvoll, wenn man künftig mit Hubs arbeitet. Also wenn dort gedruckt wird, wo das Bauteil benötigt wird oder wo gerade ein 3D-Drucker frei ist – egal an welchem Standort.

Das modulare Konzept des P 500

Das Aufheizen des Polymers und das Abkühlen des Bauteils geschehen außerhalb der Maschine, um den Prozess zu beschleunigen. Die dazu benötigte Peripherie wird aber zum Lieferumfang dazu gehören. In der derzeitigen Version sind die Be- und Entladung des System noch manuelle Jobs, doch wird bereits daran gearbeitet den Prozess komplett zu automatisieren. Im Lieferumfang enthalten sind ein Hubwagen, ein Ofen zum Anwärmen und auch zum Abkühlen, eine Auspack- und Siebstation sowie eine Abkühlstation. Module, an denen gearbeitet wird und die von Anwendern künftig ausgesucht werden können sind unter anderem die Anzahl der Laser, die Größe des Bauraums, Filter, das Monitoring und die Automatisierungselemente. Zur Integration in eine Produktion können die EOS-Systeme per Open API mit MES und ERP kommunizieren.

EOS senkt die Stückkosten um rund 30 %

EOS rechnet damit, dass der P 500 pro Jahr 3 t Polymer verarbeiten kann. Damit würden die Stückkosten (CPP, Cost per part) im 1/3 gesenkt, im Vergleich zu anderen EOS-Druckern. Die Maschine könne so viel Material verarbeiten, da ein Auftragswechsel innerhalb von 15 min vollzogen sein soll – sobald das System vollautomatisiert ist. Das ist durch die ausgelagerten Aufheiz- und Abkühlprozesse möglich, aber auch durch Softwaretools, die das Bauteil optimal vorbereiten und die Laser so regulieren, dass auch Bauteile am Rande der Bauplattform die nötige Temperatur haben.

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Über den Autor

 Simone Käfer

Simone Käfer

Redakteurin für Additive Fertigung und Werkstoffe, MM MaschinenMarkt