Weltweit ist es erstmalig gelungen, wichtige Quadrupol-Bauteile für Linearbeschleuniger aus reinem Kupferpulver additiv zu fertigen

Ein fertiges Quadrupol-Viertelsegment mit materialsparenden Hohlstrukturen und Kühlkanälen

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Verfahren für die additive Fertigung

3D-Druck-Anlage, pulverbettbasiert, Metall

Anlagen für die Additive Fertigung

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Metall

Additive Fertigung

Werkstoffe für additive Verfahren

Andere Werkstoffe

Additiv gefertigte Kupferbauteile

Entwicklungspartnerschaft von Schunk und AIM3D für den Metalldruck

Bauteilbeispiel Kupfer: Demonstrator Kupferkühlung im ¾-Schnitt

3D-Kupfer-Bauteilentwicklung bei der Schunk Group

Das Unternehmen Materialise (NASDAQ: MTLS) teilt mit, dass es von Airbus die Qualifizierung für die Herstellung flugfertiger Teile mit Lasersintertechnologie erhalten hat. Das dazu von EOS hergestellte Material ist ein schwer entflammbares Polyamid (PA 2241 FR). Mit dieser Entwicklung sind Materialise und EOS die ersten Zulieferer, die von Airbus für die Herstellung von lasergesinterten Teilen unter der Prozessspezifikation AIPS 03–07–022 qualifiziert wurden. Materialise bietet jetzt zwei von Airbus genehmigte 3D-Drucktechnologien für flugbereite Bauteile an. 

Materialise und EOS liefern als erste Unternehmen 3D-gedruckte PA-FR-Teile mit Zertifizierung durch Airbus

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Kunststoff

3D-Drucker (für FDM, FFF, etc.)

Polymer-3D-Druck von Materialise wird von Airbus zertifiziert

Werkzeugbauer können von den Entwicklungen im 3D-Druck stark profitieren. Wie das funktioniert, verrät Kolibri Metals im Interview mit FORM + Werkzeug.

Axel Wittig, Geschäftsführer Kolibri Metals

Spritzgießwerkzeuge

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Stanzwerkzeuge

Ricchiuti, Martin

Warum der Werkzeugbau den 3D-Druck benötigt

Gemeinsam treiben SLM Solutions und Burgmaier die Zukunft der Herstellung und Verarbeitung von Metallteilen in großem Maßstab voran

Ein AM-Schneidwerkzeug, komplett additiv und hybrid gefertigt, mit Leichtbau-Design und innovativen Kühlkanälen

Originalverhältnis

SLM Solutions und Burgmaier stärken ihre Partnerschaft in der Hybridfertigung und der Werkzeugbranche

Roboze bringt mit Automatisierungstechnik von B&R die Möglichkeiten der additiven Fertigung in den industriellen Produktionsablauf

Roboze integriert mit B&R-Technik seinen 3D-Drucker in die industrielle Produktion. Kundenspezifische Superpolymere und Verbundwerkstoffe lassen sich nun schneller und einfacher herstellen

Ersatzteile aus Superpolymeren und Verbundwerkstoffen

3D-gefertigte Titanmuffen verstärken walisische Weltcup-Mountainbikes

Die Muffen für die Atherton Bikes sind die ersten Mountainbike-Komponenten, die auf dem Vier-Laser RenAM 500Q System gefertigt wurden

Fertigungsmesstechnik

Messtechnik

Walisischer Fahrradhersteller treibt additive Fertigung voran

Lunovu-LMD-System für die Materialforschung

Das Basissystem kann als 3-Achs- oder 5-Achs–Konfiguration ausgeführt werden. Es besteht aus einem XY-Achsystem, das den Bearbeitungskopf bewegt, und einem Y-Tisch, der das Werkstück (im 3-Achs – Betrieb) oder einen Dreh/Schwenktisch (im 5-Achs – Betrieb) verfährt. Die Verfahrwege betragen standardmäßig etwa 300 bis 500 mm

Universität der Bundeswehr München nimmt LMD-System in Betrieb

Eröffnungsfeier des ‘Tooling Competence Centre’ in Aachen am 10. Mai 2023

Die Fertigung in Aachen ist mit einer 4× Laser FormUp 350 PBF-Maschine ausgestattet. Werkzeughersteller haben die Möglichkeit, Anwendungsfälle zur Bewertung einzureichen, die über einen einfachen Proof-of-Concept hinausgehen. So sollen sie in der Lage sein, alle Aspekte ihres Projekts zu untersuchen, von der auf PBF optimierten Konstruktion bis hin zur Rentabilitätsanalyse und der Untersuchung der Serienproduktion

AddUp feiert die offizielle Eröffnung seines Additiven Standorts in Deutschland

Am 22. und 23. Juni kann die Kongressmesse für die Additive Fertigung live vor Ort oder per Online-Stream besucht werden. Leitmotto der Veranstaltung ist das Thema Nachhaltigkeit. Die 3D Pioneers Challenge findet 2021 rein digital statt.

Die Sessions können 2021 live besucht oder gestreamt werden.

Neuer Termin ist der 22. bis 23. Juni 2021

CAM für die additive Fertigung

Software

Messe Rapid.Tech 3D

form-werkzeug.de

3D-Druck-Anlage, strahlbasiert, Metall

Rapid.Tech 3D 2021 auf Juni verschoben

Neues Material für die additive Fertigung von hochkomplexen Formen und Kernen für den Metallguss

In enger Zusammenarbeit wurde der 3D-Drucker VX1000 von AGCC und voxeljet speziell auf die Anforderungen von Brightorb zugeschnitten

Selektives Laserschmelzen von Kunststoff, Metall, Keramik

Pulverbettverfahren

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, andere

Keramik

Gusswerkstoffe

Metall Werkstoffe

Stähle

3D-Druckkeramik für Feingussformen und -kerne

Nähmaschinenbauteile mit AMbitious schneller, einfacher und kostengünstiger produzieren

Mit metallischem 3D-Druck im L-PBF-Verfahren additiv gefertigtes Nähmaschinenbauteil zum Einfassen von Band

Selektives Lasersintern von Kunststoff, Metall, Keramik

Additive Herstellung von Nähmaschinenbauteilen

Die Rapid.Tech 3D bringt die Akteure des Additive Manufacturing vom 4. bis 6. Mai 2021 wieder in Erfurt zusammen. Neu ist ein Mix aus Live- und Digital-Event. Erste Aussteller sind bereits angemeldet.

Hält schon Ausschau nach Besuchern: AM-Figur von Antonius Köster

PVC-Additive

Filamente für additive Verfahren

Rapid.Tech 3D 2021: Live und digital

Nachhaltigkeit heißt der rote Faden, der sich vom 4. bis 6. Mai 2021 durch alle Foren der Kongressmesse Rapid.Tech 3D ziehen wird. Der Kongress findet erstmals auch digital statt, die Ausstellung ist als Präsenzveranstaltung geplant.

Soll 2021 wieder die Rapid.Tech 3D beherbergen: das Congresscenter Erfurt

Fachkongress und Messe 2021

Rapid.Tech 3D: Leitidee Nachhaltigkeit

Ein thematisch und personell hochkarätig besetzter Fachkongress mit wegweisenden Schlüsselvorträgen ist das Markenzeichen der Rapid.Tech 3D. Mit Herausforderungen und Lösungsansätzen von Additive Manufacturing (AM) für eine klimaneutrale Mobilität greifen die Keynotes das Thema Nachhaltigkeit als Leitmotto des Kongresses auf.

Keynotes nehmen Nachhaltigkeit ins Visier

Dort, wo es besonders hart zur Sache geht, ist der Bedarf an speziellen Legierungen und Beschichtungen hoch. Die Kombination aus Werkstoffrezeptur, pulvermetallischem 3D-Druck und PVD-Beschichtung bringt unerreichte Materialeigenschaften hervor, die den Verschleiß begrenzen.

Der Stanz- und Umformwerkzeugbau für Anwendungsgebiete rund um den automobilen Antriebsstrang  ist das Metier von Axel Wittig. Mit seinen rund 80 Mitarbeitern hat er mit der Webo Werkzeugbau vor 15 Jahren ein Unternehmen gegründet, das komplexe Transferwerkzeuge entwickelt, die global bei nahezu allen großen OEMs zum Einsatz kommen. Das Know-how, das in diesen Werkzeugen steckt, ist beträchtlich und beinhaltet verfahrenstechnische Spezialitäten, die über eine eigene Patentstrategie abgesichert sind. „Unsere Werkzeuge sind wie eine Maschine in der Maschine,“ umschreibt Wittig den Funktionsumfang der Umformwerkzeuge. „Der hohe Investitionswert der Werkzeuge ergibt sich aus den in manchen Fällen bis zu 20 im Werkzeug integrierten Fertigungsoperationen. Wir fertigen auf diese Weise beispielsweise Lamellenträger, die als Hauptbestandteil einer Kupplung dienen und überall dort zum Einsatz kommen, wo Motorkräfte auf einen Antrieb gekoppelt werden sollen. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um einen elektrischen Antrieb oder eine herkömmliche Antriebsart handelt. Wenn diese hochkomplexen Bauteile bereits einbaufertig aus der Presse fallen, sparen Anwender viel Zeit und Ressourcen ein.“

Verschleißschutz mit speziellen Legierungen

Als prozessbegleitender Werkzeugbau sieht sich Webo auch als Maschinenbauer sowie Automatisierungsexperte und kann Machbarkeitsstudien, Bauteilauslegung und -berechnung sowie Produktionsunterstützung bis hin zur Konzeption einer kompletten Produktionsanlage für das gewünschte Bauteil bieten.

Damit sich nach Millionen von Hüben geringstmögliche Abnutzungserscheinungen einstellen, kommen in den Werkzeugen Stähle mit besonderer Festigkeit, Härte und Beschichtung zum Einsatz. Die Zunahme der Festigkeiten der zu verarbeitenden Bleche hat diesen Trend zusätzlich befeuert. Da die Bauteile immer leichter werden, müssen sie gleichzeitig fester werden, was zu hohem Verschleiß der Werkzeugelemente führt. Die logische Konsequenz für Wittig: Der Einstieg in die additive Fertigung im Jahr 2016 mit einer ersten Anlage. Die Idee für Umformwerkzeuge dahinter: die Gestaltungsfreiheiten nutzen, um Kühlkanäle in diese Elemente einzubringen, sodass deren Lebensdauer gesteigert werden kann. Um die hochfesten Bleche mit Streckgrenzen von 1100 N/mm2 und mehr prozesssicher umformen zu können, bedarf es besonderer Legierungen, die Wittig fortan mit seiner ersten 3D-Druckanlage zu erforschen begann. In 2018 als eigene Gesellschaft ‘Kolibri Metals GmbH‘ ausgegründet, wurde in werkstoffspezifischen Iterationsschleifen an den Materialeigenschaften des zukünftigen Einsatzstahls gefeilt. Das handelsübliche Ausgangspulver, das der 3D-Drucker verwendet, wurde durch individuelle Zugabe von Carbiden, Industriediamant bis hin zu Molybydändisulfit in seiner Härte, Zähigkeit, Wärme- und Verschleißbeständigkeit verändert. Im Ergebnis entstehen gedruckte Metal Matrix Composites (MMC).

Hohe Stahlgüte, kleine Losgrößen, maßgeschneiderter 3D-Drucker

Für den Stanz- und Umformwerkzeugbau wird in der Regel auf HSS-Stahl zurückgegriffen. Die Legierungsexperten bei Kolibri haben sich zum Ziel gesetzt, zusätzliche Komponenten in den gewöhnlichen HSS zu legieren, um lang haltbare Schneidstempel für das Einbringen von komplizierten Lochmustern herzustellen. Die mit Zugabe von Zusätzen erzielbare Verschleißfestigkeit der Stempel kann sich sehen lassen: Während ein herkömmlicher Stempel in einer Kundenanwendung für rund 600 000 Hübe seinen Dienst verrichtet, kommen die von Kolibri gedruckten Stempel auf oftmals mehr als die dreifache Hubzahl, so der Geschäftsführer. „Kommt es bei Hochleistungswerkzeugen aus Hartmetall durch Ausbruch zu partiellen Fehlstellen und unkalkulierbaren teuren Ausfällen, so weisen die von Kolibri kundenspezifisch hergestellten Lösungen einen kontrollierbaren Verschleiß auf“, erklärt Wittig die Wirkungskette. „Wir haben das Drucken von Stempeln und Matrizen für die Umformtechnik perfektioniert und bieten dies auch als Dienstleistung an. Auch die Wiederaufbereitung mit Spezialmaterial von abgenutzten Stempeln gehört zum Angebot, das von Stanz- und Umformwerkzeugbauern gerne angenommen wird.“ Zwar sei ein Stempel aus der spezifischen Legierung gedruckt teurer als ein herkömmliches Schneidelement, aber mache sich über die verlängerte Lebensdauer und den damit eingesparten Wartungswechselaktionen schnell bezahlt.

Doch Kolibri ist nicht nur ein Dienstleister für die Branche, wie Wittig ausführt: „Um unsere Legierungen genau nach unseren Vorstellungen anreichern zu können, benötigen wir eine 3D-Druckanlage, die in ihren Parametersätzen vollständig anpassbar ist und über weitere Features verfügt. Da eine Anlage, die genau unseren Anforderungen entspricht, nicht auf dem Markt erhältlich ist, haben wir einen notwendigen, wenn auch ungewöhnlichen Schritt gemacht: die Entwicklung unseres eigenen pulvermetallurgischen 3D-Druckers unter der Marke Kolibri. Dabei sind wir ganz neue Wege im Hinblick auf Parametersätze, Substrat-Anmischung in der Maschine und Bedienbarkeit gegangen. Dieser innovative 3D-Drucker wird das erste Mal auf der Formnext in Frankfurt präsentiert – als Weltpremiere!“

Mit dem Drucker können Anwender zukünftig eigene Stempel und Matrizen, aber auch herkömmliche Zerspanungswerkzeuge herstellen. In seinem Bauraum von 250 × 250 × 300 Millimetern lassen sich Schicht für Schicht die Bauteile aufbauen. Die hohe Bauraumtemperatur, gepaart mit den von Kolibri evaluierten Parametersätzen und speziellen Pulvermischungen, führt zu äußerst präzisen und in ihren Eigenschaften einzigartigen Ergebnissen. „Bei einem gedruckten Fräswerkzeug mit innenliegenden Kühlkanälen erreichen wir mit unserem auflegierten HSS-Substrat hervorragende Schnitt- und Standzeitwerte. Die zulegierten Komponenten machen die Werkzeuge hart, aber auch widerstandsfähig gegen Aufschweißungen, wie sie etwa in der Aluminiumbearbeitung auftreten.“

PVD-Beschichtungen im Zusammenspiel mit MMC

„Das volle Potential der MMC entfalten diese im Zusammenspiel mit einer PVD-Oberflächenbeschichtung“ betont Wittig. Deshalb hat Kolibri mit der Firma Platit eine Entwicklungspartnerschaft gestartet, in welcher die Potentiale von maßgeschneiderten Beschichtungen, die optimal auf das Trägersubstrat abgestimmt sind, gezielt erforscht werden. Als unabhängiges Schweizer Familienunternehmen ist Platit ein führender Hersteller von High-Tech-PVD- und PECVD-Beschichtungsanlagen. Dr. Dominik Blösch, Inhaber und CEO der Platit-Gruppe, kennt das Potenzial hinter den individuellen Werkstoffmischungen aus dem 3D-Drucker in Kombination mit PVD-Beschichtungen: „Werkzeuge aus gedruckten MMC bieten hinsichtlich der Verbindungszone des Substrats mit der PVD-Beschichtung ungeahnte Möglichkeiten, da die Materialkomposition gezielt auf das Zusammenspiel mit der Beschichtung optimiert werden kann. So lässt sich etwa die Haftung optimieren oder der Korrosionsschutz verbessern.“

Da sowohl Platit wie Kolibri auf flexible Anlagentechnologie setzen, sind weder auf Seiten des Werkzeugdesigns, der Materialzusammensetzung oder der Beschichtungsrezeptur Grenzen gesetzt. „Wir stehen erst am Anfang der Reise, aber die bisherigen Ergebnisse zeigen bereits vielversprechende Verbesserungen im Verschleißverhalten in dedizierten Applikationen“, führt Blösch weiter aus. Man darf also gespannt bleiben, welche Innovationen aus dem Zusammenspiel von gedruckten MMC und PVD-Beschichtungen in den nächsten Jahren den Werkzeugbau vorantreiben werden. Einen Vorgeschmack auf den neuentwickelten 3D-Drucker von Kolibri und die letzten Innovationen aus der PVD-Beschichtungswelt erhalten Interessenten auf der AMB, wo sich Platit und Kolibri auf einem gemeinsamen Messestand präsentieren.

KOLIBRI Metals GmbH  

https://www.kolibri.de.com

Ausgabenartikel

Fertigungstechnischen Herausforderungen begegnen Axel Wittig, Kolibri Metals (links), und Dominik Blösch, Platit, mit aller gebotenen Härte

Der eigene Werkzeugbau, wie etwa  für diesen Lamellenträger, setzt ebenfalls  auf die standhaften, 3D-gedruckten Einsätze von Kolibri

Ob Fräswerkzeuge, Formkerne, Stempel oder Matrizen: extrem harte Werkstoffe, die mittels 3D-Druck verarbeitet werden, vermindern den Verschleiß drastisch 

Beschichtungsanlagen wie die Pi411 Plus sind mit ihrem modularen Aufbau und dem Mix an verfügbaren Beschichtungstechnologien äußerst flexibel.

Das Schnittbild zeigt eine PVD-Schicht auf Substrat

Kolibri - Hauptartikel

Verschleißfeste Umformwerkzeuge durch 3D-Druck von Kolibri und Beschichtungen von Platit

Kolibri Metals GmbH Tel. +49 7520 91495–0 <a href="https://www.kolibri.de" target="_blank">www.kolibri.de</a>

Platit AG Tel. +41 32 544 6200 <a href="https://www.platit.com" target="_blank">www.platit.com</a>

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