Mit der Übernahme der Neo-Produktlinie von RPS für industrielle Stereolithographie-Systeme bietet Stratasys eine umfassende Palette von Polymer 3D-Drucklösungen für den gesamten Produktlebenszyklus

Der RPS Neo800 3D-Drucker ermöglicht die Herstellung von groβen Bauteilen mit hervorragender Oberflächenqualität und Genauigkeit

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, andere

Anlagen für die Additive Fertigung

3D-Druck-Anlage, strahlbasiert, Metall

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Metall

Additive Fertigung

Stratasys erwirbt das Unternehmen RPS

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

Verfahren für die additive Fertigung

CAM für die additive Fertigung

Software

Messe Rapid.Tech 3D

form-werkzeug.de

3D-Druck-Anlage, pulverbettbasiert, Metall

3D-Drucker (für FDM, FFF, etc.)

Rapid.Tech 3D 2021 auf Juni verschoben

Metall-3D-Druckprozess mit Simulation von Anfang bis Ende kennenlernen

Der Simulator soll den Benutzern ein sehr authentisches AM-Erlebnis bieten. Nahezu jeder Aspekt des Simulators wurde so programmiert, dass er den bestehenden SPEE3D-Prozess und seine Technologie widerspiegelt. So ist die Dauer jedes Vorgangs in SPEE3DCraft, vom Druck bis zur Nachbearbeitung des Metallteils, auf Echtzeit skaliert

Metallfertigungssimulator für 3D-Drucktechnologien

Das BMBF-Forschungsprojekt „ProLMD“ entwickelt einen neuen Fertigungsansatz. Basis ist die Technologie des Laserauftragschweißen (LMD).

Schutzgaszelle: Dank der Nutzung eines fasergeführten Systems kann der Kuka-Roboter nahezu uneingeschränkt arbeiten und auch komplexe Geometrien realisieren

Laserauftragsschweißen

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Hybrid-additive Fertigung  von Großbauteilen

Das Unternehmen Nonnenmann eröffnet das neue Geschäftsfeld „Metall-3D-Druck“ als Komplettpaket mit Fertigbearbeitung und bietet einen neuen korrosionsbeständigen Werkstoff ähnlich 1.2083 zur additiven Fertigung an.

Anwendungsbeispiel für konturnahe Temperierung: Formeinsatz Automobilbranche

Additive Fertigung im Werkzeug- und Formenbau

Um die Ecke bohren

Auch als rein virtuelle Version wird die Formnext im November der führende internationale Marktplatz für Innovationen und Networking der additiven Fertigung und intelligenten Produktion.

Virtuelle Messe mit Ausstellern aus der gesamten AM-Prozesskette

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Formnext Connect im November

SimpaTec hat sich mit Simulationssoftware für den Spritzguss einen Namen gemacht.  Das Softwaretool Digimat-AM nutzt die Ergebnisse der Spritzgießsimulation für die Fertigung von 3D-gedruckten Werkzeugeinsätzen.

Potenzial visualisieren: Mithilfe einer Analyse der Prozess- und Bauteilsimulation (hier mit Moldex3D) können Eigenspannung, Schwindung und Verzug dargestellt und optimiert werden.

Simulation

 3D-gedruckte Einsätze

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

16:9

PVC-Additive

Andere Werkstoffe

Werkstoffe für additive Verfahren

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Kunststoff

Filamente für additive Verfahren

Rapid.Tech 3D 2021: Live und digital

Die neu gegründete Kolibri Metals GmbH bietet Innovationen und Bauteile  rund um den 3D-Druck an.

Ob filigran oder mit Hohlräumen: Die Beispielartikel von Kolibri Metals demonstrieren die geometrischen Freiheiten der additiven Fertigung.

Metallischer 3D-Druck

Der Fischer Werkzeugbau geht neue Wege in der Fertigung seiner Induktionswerkzeuge: Niederhalter, die zuvor aus Stahl gefertigt wurden, produziert der Hersteller nun im 3D-Druckverfahren.

Wichtiger Bestandteil im Induktionswerkzeug: Niederhalter stellen die optimale Wärmeübertragung zwischen Litze und  Formeinsatz sicher.

Werkzeug- und Formenbau

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Niederhalter neu gedacht

Das bestehende Führungsteam übernimmt die Aufgaben des Vorstands. Das mittelständische Familienunternehmen will keine externen Investoren mit an Bord nehmen.

Die Vorstände der Toolcraft AG Marc Volkhardt, Christoph Hauck und Karlheinz Nüßlein sowie Bernd Krebs, Vorsitzender des Aufsichtsrats (v.l.n.r.)

Spritzgießwerkzeuge

Automatisierungstechnik

MBFZ Toolcraft GmbH wird Toolcraft AG

Die konturnahe Temperierung bringt große Vorteile im Werkzeug- und Formenbau. Allerdings nur, wenn die Temperierkanäle für den Durchfluss des Temperiermediums offen sind. Die Experten von iQTemp fassen ihre Lösungen mit der Kurzformel „Sauber ohne Sauerei“ zusammen. Mithilfe von Filtern und einem Aktiv-Schutz gegen Korrosion arbeiten auch sehr feine und komplexe Kanalstrukturen lange und zuverlässig.

Lässt den Schmutz erst gar nicht ins System: der Edelstahl-Leitungsfilter  LF 80–200 sorgt für freien Durchfluss.

Konturnahe Kühlung

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Saubere Temperierkanäle ohne Sauerei

Mawe Presstec produziert maßgeschneiderte Metalllösungen für viele Branchen. Dafür fertigt das Unternehmen normalerweise Vorrichtungen und Werkzeuge aus Metall. Zur Optimierung des Fertigungsprozesses erwarb das Unternehmen einen F170–3D-Drucker von Stratasys.

3D-Druck im Werkzeugbau: Mit dem 3D- Drucker F170 kann Mawe Presstec flexibel Vorrichtungen fertigen und diese anpassen und adaptieren.

Besser und flexibler fertigen

Gühring setzt die additive Fertigung sowohl für Forschung&Entwicklung, als auch für die Herstellung von Sonderwerkzeugen ein. Das eröffnet Zeit-, Kosten- und Designpotenziale in der Werkzeugentwicklung und verkürzt die Durchlaufzeiten.

Vom Prototypen bis zum Serienwerkzeug: Bei Gühring ist der 3D-Druck in die komplette Prozesskette eingebunden.

Präzisionswerkzeuge

Schneller entwickeln

Nonnenmann eröffnet mit dem Metall-3D-Druck ein neues Geschäftsfeld. Das Unternehmen bietet die Technologie als Komplettpaket mit Fertigbearbeitung an. Zum Einsatz kommt dabei ein neuer, korrosionsbeständiger Werkstoff zur additiven Fertigung.

3D-Druck im Werkzeug- und Formenbau: Nonnenmann realisiert konturnahe Kühlungen im SLM-Verfahren.

Normalien

Verlängerte Werkbank

Beschichtungsverfahren wird für den 3D-Druck weiterentwickelt

Das am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT entwickelte Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen EHLA gilt als effiziente und umweltfreundliche Alternative zu den herkömmlichen Beschichtungsverfahren. Wesentliche Vorteile bringt es vor allem dort, wo metallische Bauteile extrem beansprucht und deshalb durch Beschichtung vor Korrosion und Verschleiß geschützt werden sollen. Zusammen mit der Ponticon GmbH arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer ILT unter der Bezeichnung EHLA 3D nun daran, das patentierte Verfahren für die additive Fertigung weiterzuentwickeln und damit die Möglichkeiten des Verfahrens um ein Vielfaches zu erweitern.

Metallische Bauteile sind häufig extremen Bedingungen ausgesetzt. Zum Beispiel beim Einsatz in der Luft- und Raumfahrt, auf Ölbohrplattformen im Meer, in Form von Papierwalzen, Hydraulikzylindern oder als Bremsscheiben in Autos. Spezielle Beschichtungen sollen die Werkstoffe deshalb vor Korrosion und schnellem Verschleiß bewahren. Mit dem technologischen Fortschritt jedoch steigen die Anforderungen auf dem internationalen Markt stetig. Die Nachfrage ist infolgedessen zunehmend gekennzeichnet vom Bedarf nach noch schnelleren Produktionszeiten, individuellen und hoch performanten Bauteilen sowie einem enorm hohen Preisdruck.

Keines der herkömmlichen Verfahren jedoch genügt diesen Standards noch. Sie sind weder ausreichend flexibel, ressourceneffizient noch wirtschaftlich genug, um schmelzmetallurgisch angebundene, dünne Schichten mit hoher Qualität auf Bauteil-Oberflächen aufzutragen. Das Hartverchromen, bis vor nicht allzu langer Zeit das gängigste Verfahren, wird von der EU seit September 2017 nur noch unter strengen Auflagen zugelassen. Denn die elektrochemische Abscheidung von giftigem Chrom (VI) schädigt die Umwelt nachhaltig.

Um diese Lücke zu schließen, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer ILT deshalb ein alternatives Beschichtungsverfahren entwickelt: das Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen EHLA. Seit 2015 kommt es insbesondere für Beschichtungen zum industriellen Einsatz, jetzt erfolgt für EHLA der Schritt in die dritte Dimension.

EHLA punktet im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren in mehrfacher Hinsicht. Nicht umsonst gewannen Wissenschaftler des Fraunhofer ILT dafür 2017 den renommierten Joseph-von-Fraunhofer-Preis. Das von ihnen entwickelte Verfahren verbessert die Vorschubgeschwindigkeit, mit der die Oberfläche bearbeitet wird, im Vergleich zum klassischen Laserauftragschweißen von 0,5 bis 2 Meter pro Minute auf 50 bis 500 Meter pro Minute. Ein Bauteil lässt sich heute also 100 bis 250-mal schneller beschichten. Auch ist es möglich, wesentlich dünnere Schichten aufzutragen. Waren durch konventionelles Laserauftragschweißen Schichten von mindestens 500 Mikrometer Stand der Technik, sind jetzt minimal 25 Mikrometer möglich.

Ein weiterer Vorteil liegt im geringen Wärmeeintrag. Beim klassischen Laserauftrag-schweißen wird der pulverförmige Zusatzwerkstoff in einem verhältnismäßig großen Schmelzbad direkt auf der Bauteiloberfläche aufgeschmolzen, um sie zu beschichten. Das kann die Materialeigenschaften jedoch nachhaltig verändern und kostet eine Menge Energie. Nicht so bei EHLA. Hier werden die festen Pulverpartikel schon in der Luft vom Laser aufgeschmolzen. Sie erreichen die Bauteiloberfläche also bereits im flüssigen Zustand und müssen dort nicht unter hohem Energieaufwand weiter aufgeschmolzen werden. Die Wärmeeinflusszone verkleinert sich so auf fünf bis zehn Mikrometer, beträgt also im Vergleich zum Laserauftragschweißen lediglich noch ein Hundertstel.

So können jetzt auch metallurgisch inkompatible, hitzeempfindliche Werkstoffgruppen miteinander verbunden und verarbeitet werden, Aluminium und Titan zum Beispiel. Insgesamt wird die Bauteil-Oberfläche zudem wesentlich glatter: die Rauheit verringert sich etwa um den Faktor 10. Für die Expertinnen und Experten am Fraunhofer ILT bietet das eine perfekte Grundlage für weitere Entwicklungsschritte.

»EHLA eignet sich im Prinzip für alles, was rotationssymmetrisch ist und auf einer schnellen Drehkinematik bearbeitet werden kann«, sagt Jonathan Schaible, wissen-schaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer ILT. »Die Frage ist nur: Warum sollten wir uns auf einfache runde Teile beschränken, wenn eine weitaus größere Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten denkbar ist?«

Aus diesem Grund arbeitet ein Team von Wissenschaftlern seit 2017 daran, eine neue Generation des Verfahrens zu entwickeln. Ihr Vorhaben: Die innovative Technologie für den 3D-Druck zu nutzen. Arbeitstitel: EHLA 3D. Schaibles Promotion darüber dürfte spannende Erkenntnisse zutage fördern. »Im Zentrum steht die Frage, welche speziellen Anforderungen für Maschinen- und Systemtechnik zu erfüllen.

EHLA 3D ermöglicht gleich mehrere einzigartige, verfahrenstechnische Vorteile: hohe Aufbauraten, große Flexibilität und Materialvielfalt und gleichzeitig eine hohe Präzision. »In naher Zukunft sollen selbst komplexe, filigrane Strukturen im großen Maßstab einfach und kostengünstig hergestellt werden können«, sagt Schaible. »Auch individualisierte Bauteile sind denkbar.«

Der erste Prototyp der Anlage ist bereits erfolgreich im Einsatz. Er wurde 2019 in Zusammenarbeit mit der Ponticon GmbH aus Wiesbaden fertiggestellt. Das Konzept dafür basiert auf dem kinematischen Prinzip des Tripoden, einer Konstruktion mit drei Linearmotoren, die über Koppelstangen mit der Bauplattform, auf der das zu bearbeitende Bauteil bewegt wird, verbunden sind. »Das funktioniert ähnlich wie bei der Transrapid-Schwebebahn«, erklärt Schaible. »Der spezielle Aufbau gleicht die Trägheitskräfte weitgehend aus. In unserem Fall kann die Bauplattform dadurch sehr schnelle und präzise Bewegungen ausführen, ohne dass dabei große Schwingungen auftreten.« Inzwischen kann die Anlage so bis zu 25 Kilogramm schwere Bauteile bearbeiten – mit bis zu fünffacher Erdbeschleunigung und Geschwindigkeiten von bis zu 200 Metern pro Minute, bei zugleich sehr hoher Präzision von 100 Mikrometern. Beim herkömmlichen Laserauftragschweißen sind gerade einmal 0,5 bis 2 Meter pro Minute üblich.

»Um die Vorteile von EHLA 3D für einen großen Anwenderkreis im industriellen Umfeld nutzbar zu machen, werden am Fraunhofer ILT derzeit zielgerichtete Forschungsarbeiten durchgeführt«, sagt Schaible. »Auf dem Weg dorthin müssen wir die Komplexität beherrschbar machen.« Zentral sind etwa Prozessüberwachungskonzepte und automatisierte Bahnplanungs-Tools, am wichtigsten bleibt zunächst die Parametervariation im Labor. Bei der Prozessentwicklung müssen alle Parameter exakt aufeinander abgestimmt werden: Geschwindigkeit, Laserleistung und Pulvermenge in Abhängigkeit von der jeweils verarbeiteten Werkstoff-Kombination. »Da gibt es noch eine Menge experimenteller und empirischer Vorarbeit zu leisten. Die ersten Interessenten aus der Industrie haben aber schon ihre Fühler ausgestreckt«, ist Schaible optimistisch. »Wir sind also genau auf dem richtigen Weg.«

Derzeit wird EHLA 3D bereits in einem Projekt des Industriekonsortiums ICTM International Center for Turbomachinery Manufacturing unter Beteiligung zahlreicher namhafter Unternehmen aus den Bereichen Luftfahrt und Turbomaschinenbau weiter erforscht, ein Folgeprojekt ist für 2022 beantragt. Weitere bilaterale sowie öffentlich geförderte Konsortialprojekte und Machbarkeitsstudien sind in Planung. Die Bandbreite der Möglichkeiten für die Fertigung und Verarbeitung von Bauteilen wird mit EHLA um ein Vielfaches erweitert, gleichzeitig effizienter und umweltverträglicher.

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT  

https://www.ilt.fraunhofer.de

3D-Druck eines Fraunhofer ILT-Schriftzuges aus drei verschiedenen Pulverwerkstoffen als Demonstrator-Bauteil für das neue, hochproduktive EHLA-3D-Verfahren

20:7

Originalverhältnis

Außenansicht der pE3d-Tripodanlage der Ponticon GmbH im EHLA-3D-Labor des Fraunhofer ILT in Aachen

Die Tripod-Kinematik in Aktion: stationäre Pulverzufuhrdüse und bewegte Bauplattform zur Durchführung schneller und präziser Vorschubbewegungen

2021-11-03_Fraunhofer ILT

ausgabe 02/2022

ausgabe 01/2022

ausgabe 04/2021

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