Industrieanzeiger 14.2022

Liquid-Metal-Printing-Anlage baut schnell Aluminium-Teile
Aluminiumbauteile
endkonturnah 3D-drucken
Bild: Grob
Werkzeugmaschinenhersteller Grob (Halle 11.0, Stand C51) präsentiert
mit der GMP300 erstmals auf der Messe Formnext sein Fertigungsver -
fahren Liquid Metal Printing zur Herstellung endkonturnaher Bauteile.
Mit der GMP300 von Grob
können endkonturnahe
Aluminiumbauteile in
Serie hergestellt werden.
Gezeigt wird die GMP300 für die Einzel-
und Kleinserienfertigung von Aluminiumbauteilen.
Dabei steht GMP für
Grob Metal Printing und die 300 für die
Größe des Arbeitsraumes 300 mm x
300 mm x 300 mm. Die GMP300 ist mit
einer 3-Achs-Kinematik und einer maximalen
Achsgeschwindigkeit von 30 m/min
ausgestattet. Die inerte Atmosphäre sorgt
für gleichbleibend gute Materialeigenschaften.
Das aktuell im Metallbereich am weitesten
verbreitete Verfahren ist das
Powder-Bed Fusion (PBF) Verfahren unter
Einsatz einer Laserstrahlquelle. Es weist
allerdings einige kritische Aspekte auf,
wie die hohen Kosten für das Ausgangsmaterial
verbunden mit dem Aufwand
rund um die Pulverhandhabung, die geringen
Aufbauraten vieler Anlagen und
den damit hohen Prozesszeiten sowie den
hohen Aufwand für die notwendigen
Post-Processing Schritte. Vor diesem Hintergrund
und um den zunehmenden Anforderungen
der Märkte nach individuell
angepassten und endkonturnahen Produkten
gerecht werden zu können, wurde
bei Grob mit Liquid Metal Printing (LMP)
ein wirtschaftliches und gleichzeitig flexibles
additives Fertigungsverfahren entwickelt,
das die Nachteile traditioneller,
metallverarbeitender additiver Fertigungsverfahren
beseitigen soll.
Draht als Ausgangsmaterial
Im Gegensatz zu den bekannten Pulverbettverfahren
ist bei dem von Grob entwickelten
LMP-Verfahren das Ausgangsmaterial
Draht. Dadurch werden die Materialkosten
reduziert und es gibt keine
Gesundheits- oder Explosionsgefahr.
Beim LMP-Verfahren handelt es sich um
einen Mikrogießprozess, der im Gegensatz
zum Schweißen keinen oder nur geringen
thermischen Verzug aufweist. Das
LMP-Verfahren erzeugt ein homogenes
Mikrogefüge bei Streckgrenzen,
die gleich oder
zum Teil auch über den
Werten des Ausgangsmaterials
liegen.
Darüber hinaus punktet
das Verfahren durch
seine hohe Flexibilität
und Produktivität. Die
Flexibilität wird erreicht
durch die Möglichkeit eines
schnellen Material-
Bild: Grob
Die GMP300 von Grob nutzt
das Liquid Metal Printing
(LMP)-Verfahren bei dem als
Ausgangsmaterial ein Draht
zum Einsatz kommt.
wechsels, durch die hohe Variabilität des
Tropfendurchmessers, und dadurch, dass
sich der Druckkopf sowie die Bauplatten
schnell wechseln lassen.
Die hohe Produktivität entsteht in erster
Linie durch die erreichbaren hohen
Aufbauraten, durch den reduzierten
Nachbearbeitungsaufwand und der Tatsache,
dass die Bauteilkosten nur gering
über den Füllgrad der Bauplatte skalieren.
Höhere Aufbaurate
Die LMP-Technologie ist auf dem Markt
so gut wie noch nicht bekannt. Trotzdem
wird sie bei Grob als eine wichtige Erweiterung
der im Markt existierenden, metallverarbeitenden
additiven Fertigungsverfahren
gesehen. Dabei punktet das
Verfahren mit einer höheren Aufbaurate
als vergleichbare PBF-Anlagen bei einer
besseren Bauteilauflösung verglichen mit
aktuellen DED (Direct Energy Deposition)
Verfahren.
Bereits bei der Entwicklung der
GMP300 hat Grob auf eine robuste und
industrietaugliche Umsetzung geachtet.
„Ohne Pulverhandhabung sowie der Verzicht
auf jegliche Strahlquellen ermöglichen
die Integration der Anlagen in eine
bestehende Fertigung ohne erhöhte
Sicherheitsvorkehrungen“, weiß Dr.-Ing.
Johannes Glasschröder, bei Grob zu -
ständiger Teamleiter für die additive
Fertigung, einen weiteren Vorteil zu
schätzen. „Zudem sehen wir durch die
Notwendigkeit der Nachbearbeitung von
Funktionsflächen additiv gefertigter Bauteile
starke Synergieeffekte mit unserem
bereits bestehenden Portfolio im Bereich
der zerspanenden Fertigung“. (fr)
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