formnext Weniger Verzug
formnext Weniger Verzug bei hohen Temperaturen Verfahren | Das Fraunhofer ILT und die RWTH Aachen haben ein Verfahren entwickelt, bei dem das Bauteil im Pulverbett mit Laserdioden erhitzt wird. Dadurch tritt weniger Verzug auf und es lassen sich höhere Teile generieren. Neue Werkstoffe, höhere Teile und weniger Verzug – das sind die Vorteile des neuen Verfahrens, das das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT (Halle 3.0, Stand E70) in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Technologie Optischer Systeme TOS der RWTH Aachen entwickelt hat. Mit der Laser Powder Bed Fusion (LPBF), bekannt als Laserstrahlschmelzen, lassen sich Teile mit weniger thermisch induzierten Spannungen aufbauen als mit konventioneller Prozesstechnik. Dazu wird ein Array von sechs vertikal emittierenden Laserbarren (VCSEL) mit je 400 W Leistung in der Prozesskammer installiert. Mit Infrarotstrahlung bei 808 nm kann dieses Array das Bauteil während des Aufbauprozesses von oben auf mehrere 100 °C erhitzen. Die Barren werden einzeln angesteuert, sodass auch Abfolgen verschiedener Muster möglich sind. Der Prozess wird dabei mit einer Infrarotkamera überwacht. Durch die VCSEL-Heizung verringert sich der thermische Gradient und somit die Spannungen. Zudem ergeben sich Möglichkeiten für besonders schwierige Werkstoffe. So sollen Bauteile aus Titan-Aluminiden hergestellt werden. Dafür wird das Bauteil auf circa 900 °C erhitzt. Solche Teile kommen zum Beispiel im Heißgasbereich von Turboladern vor. • Mit bis zu 2,5 kW wird die Bearbeitungsebene unabhängig von der Bauhöhe vorgeheizt. Bild: Fraunhofer ILT/Volker Lannert Doppeldeckelprinzip reduziert die Handarbeit Automatisierung | Die Truprint 5000 von Trumpf (Halle 3.0, Stand D50) basiert auf der Technologie Laser Metal Fusion (LMF). Die Anlage arbeitet mit dem Multilaser-Prinzip, bei dem drei Laser zeitgleich die Geometrie der Bauteile im Pulverbett aufschmelzen. Mit der hohen Vorheizung von bis zu 500 °C ist es möglich, hitzebeständige Materialien wie kohlenstoffhaltige Stähle zu verarbeiten. Außerdem steigt die Bearbeitungsqualität bei Werkstoffen wie Titan, weil sich Spannungen im Bauteil verringern und weniger Nacharbeit erforderlich ist. Für maximale Sicherheit ist die Anlage mit dem „Doppeldeckelprinzip“ ausgestattet: Ein Deckel auf der Prozesskammer sorgt dafür, dass die Schutzgasatmosphäre nach dem Druck für den nächsten Baujob erhalten bleibt. Ein zweiter stellt sicher, dass Pulver beim Transport nicht verloren geht. • Teile werden kopfüber und damit sicherer bearbeitet Spezial-Säge | Mit Kastowin AMC hat Kasto Maschinenbau (Halle 3.0, Stand H20C) einen Hochleistungs-Bandsägeautomaten für Einzelschnitte additiv hergestellter Bauteile konzipiert. Es ist eigens dafür ausgelegt, Bauteile aus leicht bis schwer zerspanbaren Werkstoffen von ihrer Grundplatte zu trennen. Die Bandsäge verfügt dazu über eine Wendevorrichtung, mit der sich die Werkstücke um 180° drehen lassen. Die Teile werden kopfüber und damit sicherer bearbeitet: Sie können nach dem Schnitt nicht umstürzen oder einknicken, sondern fallen in den dafür vorgesehenen Auffangbehälter, ohne Schaden zu nehmen. Die Grundplatte lässt sich mit einem Kran oder Handhabungsgerät einfach auf der Vorrichtung platzieren und manuell aufschrauben. Optional ist auch ein Schnellspannsystem erhältlich. • 28 Industrieanzeiger 31.18
We make ideas flow. Vollfarb-Material für neuartige Prototypen Bauraum bietet Platz für große Kleinserien 3D-Drucker | Der Vollfarb-Multimaterial-3D-Drucker J750 von Stratasys (Halle 3.1, Stand G40) bietet erweiterte Prototyping-Möglichkeiten, darunter Vivid Colors, Farbanpassung, transparente Materialien und Texturfunktion. Er kann funktionsfähige Prototypen in einem Druckvorgang herstellen. Im Prototyping-Bereich findet man auch die F123-Serie, die sich für Büroräume und Design-Teams eignet. Die 3D- Drucker der Fortus-Reihe, insbesondere die Fortus 380mc Carbon Fiber Edition, werden live präsentiert. Nylon 12CF besteht zu 35 % aus Karbonfaser und ist so robust, dass es den Einsatz von Metall überflüssig machen kann. Im Fertigungsbereich erfahren Besucher, wie Unternehmen die FDM-basierte additive Fertigung nutzen, um maßgeschneiderte Werkzeuge zu fertigen sowie Ersatzteile herzustellen. • Freeformer | Der 300-3X von Arburg (Halle 3.1, Stand E70) verarbeitet im Arburg- Kunststoff-Freiformen (AKF) drei Komponenten und ermöglicht die industrielle additive Fertigung komplexer Funktionsbauteile in Hart-Weich-Verbindung mit Stützstruktur. Die Bezeichnung „300“ steht für die Bauteilträgerfläche in cm 2 . Diese ist um knapp 50 % größer als beim Freeformer 200-3X. Der Bauraum bietet nun Platz für größere Kleinserien und Teile mit Abmessungen von bis zu 234 x 134 x 200 mm. „3X“ steht jeweils für die drei in X-, Y- und Z-Richtung beweglichen Achsen des Bauteilträgers. Neu ist eine zweigeteilte Bauraumtür: Durch Aufklappen der oberen Hälfte können etwa die Materialbehälter auch im laufenden Betrieb nachgefüllt werden. Der beheizte Bauraum muss nur noch für die Bestückung mit der Bauteilplatte und die Entnahme der Fertigteile geöffnet werden. Das automatische Öffnen und Schließen sowie optionale Schnittstellen ermöglichen die Integration in komplette Fertigungslinien. • Stabiles Trittbrett ohne Kleber und Schrauben 3D-Drucker | Airbus Helicopters (Halle 3.1, Stand D40) nutzt ihren German Reprap X400 3D-Drucker in der Entwicklung zur Sicherstellung der Termin-, Kosten- und Qualitätsziele. Bei einem aktuellen Fall geht es darum, das Design eines neuen Trittbretts zu validieren. In einem ersten Schritt wird das fast 3 m lange Modell in druckbare Einzelteile untergliedert. Danach werden die individuellen Puzzle-Steckverbindungen konstruiert. Die schnell gedruckten Teile benötigen weder Kleber noch Schraubverbindung, und somit fällt keine Aushärtezeit des Klebers mehr an. Die Steckverbindung kann mindestens 50 Mal benutzt werden, ohne dass Abnutzungserscheinungen auftreten. Das Modell ist viel stabiler als beim Klebeverfahren, hält das Eigengewicht von 3,9 kg aus und kann am Helikopter zu Anschauungszwecken montiert werden, ohne zu wackeln oder sich zu lösen. Als Material wurde PLA verwendet, da es sich leicht und schnell verarbeiten lässt und es keine weiteren Anforderungen an das Bauteil gab. • Infusion und Karosserie? Sie sehen zwei Erfolgs geschichten. Jede stammt aus einer anderen Branche, jede beginnt mit einer ganz speziellen fluidischen Herausforderung. Doch etwas Entscheidendes haben sie gemein: Am Ende stimmt die gewünschte Menge. Erfahren Sie mehr über die Surface- Acoustic-Wave-Technologie, und lassen Sie sich inspirieren von unseren Erfolgsgeschichten: www.buerkert.de/ geschichten-mit-flow SPS IPC Drives 27.–29.11.2018 Halle 7 | Stand 690 Industrieanzeiger 31.18 29
