Google+ Facebook Twitter XING LinkedIn GoogleCurrents YouTube

Produktetrend

Drei pulverbett-basierte 3D-Metalldrucker

| Autor: Simone Käfer

Im pulverbett-basierten 3D-Metalldruck fühlen sich viele Hersteller wohl. Hier drei Beispiele für Additive Fertigungssysteme mit Laserschmelztechnik.
Im pulverbett-basierten 3D-Metalldruck fühlen sich viele Hersteller wohl. Hier drei Beispiele für Additive Fertigungssysteme mit Laserschmelztechnik. (Bild: Liebherr)

Unternehmen nennen es SLM, DML oder LMF, aber das Verfahren ist das gleiche: 3D-Druck mit Laserschmelztechnik. Dazu stellen wir heute Maschinen von EOS, Trumpf und 3D Systems vor.

  • Eine reproduzierbare Bauteilqualität verspricht EOS. Sein M 290 hat ein Bauvolumen von 250 mm × 250 mm × 325 mm und einen Laser mit 400 W.
  • Drei Laser mit je 500 W bietet die Truprint 5000 von Trumpf. In ihr können Bauteile mit Durchmessern bis 300 mm und Höhen bis 400 mm gedruckt werden.
  • Noch nicht erhältlich ist die Mini-Fabrik von 3D Systems. Module für Pulvermanagement und Transport sollen einen automatisierten Prozess ermöglichen.

Fast schon ein alter Hase in der Additiven Fertigung ist Alexander Altmann von Liebherr. Seit sechs Jahren arbeitet er mit industriellem 3D-Druck. Nun sollte ein Hydraulikblock für Flugzeuge hergestellt und dabei natürlich auch verbessert werden. Von vornherein war klar, dass das neue Bauteil leichter, ressourceneffizienter und umweltfreundlicher sein musste als das konventionell gefertigte.

Für die Lösung wurden ein Design und eine Prozesskette entwickelt, die auf den für dieses Projekt vorgesehen Partner EOS und die Luftfahrtbranche abgestimmt waren. Hierfür wurde zunächst das konventionelle Bauteil in Augenschein genommen, dann wurden seine hydraulischen Strukturen herausge­arbeitet und Hilfssysteme entfernt. Eine Analyse zeigte, wie sich die Hauptbauteile angesichts der Bauraum- und Schnittstellen­anforderungen so platzieren ließen, dass intelligente und kurze Verbindungs­leitungen möglich würden. Damit stand das Design des neuen Bauteils. Die Funktionselemente wurden über gekrümmte Rohre direkt miteinander verbunden. Auf ein komplexes Rohrsystem mit vielen Querbohrungen konnte so verzichtet werden, was viel Zeit in der Produktion spart.

Der M 290 von EOS besticht mit der Strahlqualität seinem 400 W starken Lasers. Sie soll einen wichtigen Beitrag zur Bauteilqualität leisten.
Der M 290 von EOS besticht mit der Strahlqualität seinem 400 W starken Lasers. Sie soll einen wichtigen Beitrag zur Bauteilqualität leisten. (Bild: EOS)

Reproduzierbare Bauteilqualität

Die eingesetzte Maschine war eine M 290, die direkt aus CAD-Daten druckt, ein Bauvolumen von 250 mm × 250 mm × 325 mm hat und mit einem 400-W-Faserlaser arbeitet. EOS verspricht sogar eine reproduzierbare Bauteilqualität. Diese führt das Unternehmen unter anderem auf die Strahlqualität des Laserspots und die Detailauflösung zurück. Dadurch seien homogene Bauteileigenschaften von Teil zu Teil, Auftrag zu Auftrag und Maschine zu Maschine möglich. Bestechend ist allerdings auch das Softwareangebot. Das CAM-Tool EOS-Print bereitet die CAD-Daten für die Maschinen auf, der Parameter-Editor hingegen erlaubt Entwicklern mehr Freiheit für anwendungsspezifische Optimierungen. Außerdem gewährt eine Monitoring-Suite Einblick in alle produktions- und qualitätsrelevanten Daten in Echtzeit.

Der neue, additiv gefertigte Ventilblock bietet die gleiche Leistung wie das konventionelle Bauteil, ist jedoch 35 % leichter und besteht aus einer Titanlegierung.
Der neue, additiv gefertigte Ventilblock bietet die gleiche Leistung wie das konventionelle Bauteil, ist jedoch 35 % leichter und besteht aus einer Titanlegierung. (Bild: Liebherr)

Der additiv gefertigte Ventilblock bietet die gleiche Leistung wie das konventionelle Bauteil, ist aber 35 % leichter und besteht aus weniger Einzelteilen. Das im 3D-Druck-Verfahren hergestellte Bauteil hat inzwischen einen ersten erfolgreichen Testflug im Airbus A380 absolviert.

Der Multilaserdrucker von Trumpf besitzt eine speziell konstruierte Optik, mit die Laser den gesamten Bauraum erreichen.
Der Multilaserdrucker von Trumpf besitzt eine speziell konstruierte Optik, mit die Laser den gesamten Bauraum erreichen. (Bild: Trumpf)

Der Multilaser ist überall

Ganz frisch ist noch die Truprint 5000 von Trumpf, sie wurde erst auf der Formnext 2017 vorgestellt. Ihre Besonderheit sind drei scannergeführte, 500 W starke, hauseigene Faserlaser. Die drei Laser sind mit einer speziell konstruierten Optik so angebracht, dass sie gleichzeitig überall im gesamten Bauraum der Anlage arbeiten. Dadurch soll schneller gedruckt werden. Auch die Belichtungsstrategien tragen zur Geschwindigkeit bei: Sie ermitteln die idealen Laserbahnen, so dass alle drei Laser immer Teile-übergreifend belichten können. Nahtstellen entstehen an den Bauteilen nicht, da sich die Außenkonturen nahtlos mit nur einem Laser erstellen lassen.

Die Bauteile können Durchmesser bis 300 mm und eine Höhe bis 400 mm haben. Eine Vorheizung auf maximal 500 °C soll insbesondere bei Warmarbeitsstählen und Titan eine hohe Bauteilqualität sichern.

Die Mini-Fabrik

Noch Zukunftsmusik ist die DMP 8500 Factory Solution von 3D Systems. Dafür bieten die Drucker den größten hier vorgestellten Bauraum: 500 mm × 500 mm × 500 mm. Es handelt sich um ein Konzept, das von der Pulverbeschichtung bis zur Endausgabe automatisiert abläuft. Daher gehörten nicht nur ein 3D-Drucker, sondern auch Pulvermanagement- und Transport­module zum Umfang. Die Pulvermanagement-Module reinigen die Teile vom Pulver auf der Bauplattform, recyceln ungenütztes Material und bereiten die austauschbaren Druckmodule für den nächsten Bau vor. Vom Drucker zum Pulvermodul gelangen diese Druckmodule per Transporteinheit. Um alles am Laufen zu halten, ist eine All-in-one-Software integriert, die künftige Bauteile auch auf die Produktion hin optimiert. Ab Ende 2018 soll das Konzept erhältlich sein.

Ergänzendes zum Thema
 
Drei Fragen an den Anwender


Sie wollen Ihre Erfahrungen mit neuen Maschinen, neuer Software oder einem Servicedienstleister teilen? Dann werden Sie unser Produkttester der Woche! Schreiben Sie an: simone.kaefer@vogel.de

3D-Metalldrucker fürs Laserschmelzen

Produktetrend

3D-Metalldrucker fürs Laserschmelzen

14.06.17 - Heute erschmilzt man sich seine metallischen Ersatzteile. Nebenbei können sie dann auch noch verbessert werden. Dafür stellen wir Ihnen heute drei 3D-Metalldrucker vor, die nach dem Laserschmelzverfahren arbeiten. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45031629 / Additive Fertigung)

Themen-Newsletter Additive Fertigung abonnieren.
* Ich bin mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung einverstanden.
Spamschutz:
Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein.

Sonderausgabe elektrotechnik AUTOMATISIERUNG: Smart Factory

Vernetzung in der Fabrik? Ja bitte, aber smart und sicher!

Was sind die fünf großen Stolpersteine auf dem Weg zur smarten Produktion? Lesen Sie über Möglichkeiten, Risiken und Notwendigkeiten, die eine Smart Factory mit sich bringt: Cloud, 5G, KI, Digital Twin, Sharing Economy. lesen

Erfolgreich mit Industrie 4.0

Smart Factory

Wir zeigen, worauf es auf dem Weg zur Smart Factory ankommt. Mit Erklärungen, Praxisbeispielen und Dos and Don'ts. lesen