Promotion mav Innovationsforum 2018 ▶ WIRTSCHAFTLICHE ALTERNATIVE FÜR PROTOTYPEN, KLEINSERIEN, FORMEN- UND WERKZEUGBAU FFF: Der nächste Schritt in der additiven Fertigungstechnologie Die additive Fertigungstechnologie FFF (Fused Filament Fabrica - tion) und der 3D-Druck insgesamt gewinnen angesichts immer kürzer werdender Produktionszyklen rasant an Bedeutung. Insbesondere für die Fertigung von Prototypen, Kleinserien oder im Bereich Formen- und Werkzeugbau ist die Additive Fertigung eine wirtschaftliche Alternative zur herkömmlichen Produktion. Die Hahn + Kolb Werkzeuge GmbH verstärkt ihr Engagement im Bereich additiver Fertigung. Hierzu erweitert das Unternehmen sein Portfolio um industrielle 3D-Drucker des Herstellers Multec und setzt damit auf Qualität „Made in Germany“. Die neue Produktionstechnologie FFF wird die Herstellungsprozesse in Zukunft maßgeblich verändern. Grund dafür sind neue Entwicklungen in der Technologie selbst, aber auch in den verfügbaren Materialien. Das attraktive Kosten- Nutzen-Verhältnis führt dazu, dass alle Unternehmen die entwickeln und produzieren, an dieser Technologie nicht mehr vorbeikommen. Sowohl die Maschinen als auch Materialien sind im Vergleich zu anderen additiven Methoden sehr günstig, insbesondere bei größeren Druckvolumen. Schon in frühen Stadien des Entwicklungsprozesses steht FFF dem Anwender mit schnell verfügbaren Prototypen für Der Autor Marco Pagnutto, Produktmanagement Fertigungsmess- und Materialprüftechnik, Hahn + Kolb Werkzeuge GmbH. Funktionstests und Anschauungsmodellen für Präsentationen und Entscheidungsfindungen zur Seite. Wenn die Technologie im eigenen Haus ist, sind der Zeitgewinn und die Kosteneinsparungen enorm. Gleichzeitig wird der Einstieg in den (Serien-)Produktionsprozess erleichtert; teure Anpassungen und falsche Entscheidungen können im Vorfeld über FFF verhindert werden. FFF-Druckteile lassen sich durch ihre guten Festigkeitseigenschaften als Funktionsbauteile verwenden, auch als Formwerkzeuge sind sie geeignet. Durch die schnell steigende Verbreitung von FFF lohnt sich die Materialentwicklung in dieser Technik für viele Kunst - stoff-Spezialisten, so dass bereits heute viele neue Hochleistungs- Kunststoffe bis hin zu ersten Metall-Filamenten vor der Marktreife stehen oder bereits verfügbar sind. Das Herzstück von FFF: der Druckkopf Als exklusiver Vertriebspartner bietet Hahn + Kolb seinen Kunden mit dem Multirap M800 von Multec einen neuartigen 3D-Drucker mit patentiertem Mehrfachdruckkopf – und macht damit einen großen Schritt in Richtung Industrialisierung. Gleich 4 unabhängig einsetzbare Düsen mit erstmals sauberer Materialtrennung kompakt in einem Druckkopf. Das bedeutet mehrere Vorteile auf einmal: Bild: Hahn + Kolb Durch die hohe Kerbschlagzähigkeit (23 kJ/m 2 nach ISO 179) ist PLA-HT auch für Tiefziehdruckteile (Stahlfolien) geeignet. Mit einer flächigen Form konnte über eine Druckbelastung von 2 Tonnen ein Hitzeblech für Abgasanlagen produziert werden. 72 additive Mai 2018
Promotion mav Innovationsforum 2018 Die Düsen-Wechselautomatik im patentierten Mehrfach- Druckkopf MULTEX4MOVE ermöglicht erstmals eine saubere Farbtrennung und tropffreie Mehr-Material-Drucke. Bild: Hahn + Kolb Der Multirap M800 von Multec – ein Großraumdrucker für den industriellen Einsatz. ∙ Echter Mehrmaterialdruck zum Beispiel für den Einsatz von wasserlöslichem Stützmaterial für mehr Freiheitsgrade und weniger Nacharbeitsaufwand, ∙ unterschiedliche Düsengrößen für schnelleren 3D-Druck bei guter Oberfläche (Innenbereich mit schneller Füllung durch große Düsen, Außenbereich mit feiner Schichtung durch kleine Düsen), ∙ kein Tempoverlust, kein Druckraumverlust, weil alle 4 Düsen kompakt in einem Druckkopf verbaut sind, inklusive schneller Düsenautomatik. Industriestandard für ein langes Drucker-Leben Hier zeigt sich die Erfahrung des Entwicklungsteams von Multec. Zusammen mit Industriepartnern aus Deutschland wurde das Konzept eines nach Maschinenrichtlinien konstruierten und produzierten Industrie-3D-Druckers umgesetzt. Durch die Nachrüstbarkeit von Neuentwicklungen muss der Kunde nur einmal in die Anschaffung eines 3D-Druckers investieren, die Weiterentwicklungen in dieser Technik kann er mitnehmen, Hahn + Kolb begleitet ihn dabei. Schon jetzt bietet Multec Prozess- Sicherheit durch Filamentüberwachung, Kameraüberwachung und Anwenderfreundlichkeit durchautomatisierte Kalibrierungsprozesse. Offen für Neues: die Materialvielfalt Multirap-Drucker können mit allen verfügbaren und für die Technik geeigneten Materialien gefüttert werden. Hier zeigt die FFF- Technologie eine ihrer Stärken: Alle geeigneten Thermoplaste können zu Filamenten verarbeitet und zur Produktion eingesetzt werden. Da hier die Kunststoff-Spezialisten weltweit entwickeln, können in Zukunft viele Hochleistungs- Kunststoffe bis hin zu Metall-Filamenten verarbeitet werden. Schon jetzt kann zum Beispiel mit PLA-HT ein lebensmittelechter Spezial-Thermoplast für viele Bereiche eingesetzt werden. Hitzebeständig, extrem kerbschlagzäh und gut nachbearbeitbar, ist dieses Filament ideal für FFF geeignet. Dazu ist es aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und gesundheitlich unbedenklich. Echt nachhaltig, genau wie die nachrüstbaren 3D-Drucker der Multirap- Baureihe. Flächenbelastung von 2 N auf 1 mm 2 problemlos machbar Für den Formenbau ist PLA-HT durch seine hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Schlagzähigkeit ein gut geeigneter Werkstoff. Ohne Nachbehandlung liegt die Temperaturbeständigkeit mit 86 °C bereits über Standard-PLA. Durch die thermische Nachbehandlung können noch höhere Temperaturen realisiert werden (abhängig von Teilegeometrie und äußerer Belastung > 120 °C). Durch die hohe Kerbschlagzähigkeit (23 kJ/m 2 nach ISO 179) ist PLA-HT auch für Tiefziehdruckteile (Stahlfolien) geeignet. Mit einer flächigen Form konnte über eine Druckbelastung von 2 Tonnen ein Hitzeblech für Abgasanlagen ■ produziert werden. Hahn + Kolb Werkzeuge GmbH www.hahn-kolb.de Bild: Hahn + Kolb additive Mai 2018 73
