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3D-Metalldruck

Same but different?

| Autor: Simone Käfer

Zwei Mulitlaser-3D-Drucker wurden vergangenen Herbst vorgestellt. Beide verarbeiten Metalle im Pulverbettverfahren. Wo liegen die Gemeinsamkeiten, wo die Unterschiede?

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Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Multilaserdrucker von Renishaw und Trumpf.
Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Multilaserdrucker von Renishaw und Trumpf.
(Bild: gemeinfrei (GDJ, pixabay) / CC0)

Sowohl die Ren-AM 500Q von Renishaw als auch die Truprint 500 von Trumpf sollen den 3D-Metalldruck beschleunigen, die Produktivität steigern. Beide Unternehmen setzen dazu verschiedene Multilasersysteme ein, bei denen jeder 500 W starke Laser den gesamten Bauraum abdeckt und so mehrere Laser an einem Bauteil arbeiten können. Es geht aber nicht nur um Schnelligkeit, denn diese Multilasersysteme sollen auch die Kosten pro Teil verringern. Bei Renishaw erhofft man sich dadurch auch den Einzug der metallischen Additiven Fertigung in Anwendungen, in denen sie gegenwärtig noch unwirtschaftlich ist.

Mit einem Bauraum von 250 mm × 250 mm × 350 mm ist die Ren-AM 500Q die kleinere Maschine. Dafür arbeitet sie mit vier Lasern und einer Abschmelzleistung bis 150 cm3/h. Bei vier Lasern auf so kleinem Raum war die Hitzeentwicklung ein Problem, das man bei Renishaw mit den eigenen Mitteln löste. Eine Galvo-Halterung aus AlSi10Mg mit internen konturnahen Kühlkanälen – natürlich selbst entwickelt und auf den eigenen Maschinen additiv gefertigt – sorgt für die thermische Stabilität des optischen Systems. Eine gute Vakuumvorbereitung und ein niedriger Argonverbrauch gehören ebenso zu den Merkmalen der Maschine wie die intelligente Gasführung, die das Abscheiden von Emissionen effizient und die Filterstandzeit lang halten soll. Dazu wechselt das duale Filtersystem Safe Change automatisch die Filter. Einen Schritt in Richtung Integration geht die Ren-AM 500Q mit ihrem automatisierten Pulver-und-Abfallbehandlungs-System, welches das überschüssige Pulver siebt und in den Prozess zurückführt.

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Die Truprint 5000 von Werkzeugmaschinen­hersteller Trumpf arbeitet mit drei Faserlasern aus eigenem Haus. Hier beschleunigen die selbst entwickelten Belichtungsstrategien den Druck zusätzlich. Der zylindrische Bauraum ist für Bauteile bis 300 mm im Durchmesser und 400 mm in der Höhe geeignet. Die Vorheizung auf maximal 500 °C soll insbesondere bei Warmarbeitsstählen und Titan eine hohe Bauteil­qualität sichern und bei allen Materialien für einen robusten Bauprozess sorgen. Gerade als erfahrener Maschinenbauer legt Trumpf den Fokus auf die Automatisierung der Anlagen. So ist die Truprint 5000 in der Lage, automatisch den Fertigungsprozess zu starten und den Bauzylinder selbst in Arbeitsposition zu bringen. Das integrierte Nullpunktspannsystem ist die Basis für nachgelagerte Prozessschritte wie Erodieren, Fräsen oder Drehen. Durch ein integriertes Wechselzylinderprinzip lässt sich der Bauzylinder mit den fertig gedruckten Bauteilen ausfahren, während die Baukammer mit Schutzgas inert bleibt und direkt mit dem nächsten Baujob starten kann.Auch die Entpackstation ist nahtlos in die Prozesskette integriert, der abgedeckte Bauzylinder lässt sich direkt in die Station fahren. Das überschüssige Material landet wieder in der Siebstation. Mit ihrer flexiblen Automatisierungsschnittstelle soll die Anlage kompatibel für unterschiedliche Industrie- und Fertigungsszenarien sein.

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Über den Autor

 Simone Käfer

Simone Käfer

Redakteurin für Additive Fertigung und Werkstoffe, Vogel Communications Group