Foto: Stratasys

Werkstoffe

Filamente, Ökobilanz und Qualitätssicherung

Über sein Machine-Health-Modul bietet Sigma einblicke in den Druckprozess, das Fraunhofer ILT untersucht die Umweltverträglichkeit von LPBF-Bauteilen und Stratasys hat neue Materialien validiert.

Stratasys hat neue Filamente für den 3D-Drucker Fortus 450MC und das Pulver SAF PA12 validiert. Letzteres wird von Advanced Laser Materials für den 3D-Drucker H350 hergestellt. PA12 bietet geometrische Genauigkeit, chemische Beständigkeit und Steifigkeit für Maschinenkomponenten, Anwendungen in der Kommunikationsbranche und für das Prototyping.

Diese Filamente sind bestellbar und werden voraussichtlich Anfang 2023 ausgeliefert:

  • Victrex AM 200: Robustes, teilkristallines PAEK-Filament, das speziell für die Herstellung von Endbauteilen in Branchen mit hohen Anforderungen wie der Öl- und Gasindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt entwickelt wurde.
  • Covestro Addigy PA6/66-GF20 FR LS: Schwer entflammbares Glasfaser-Verbundmaterial, das die Anforderungen der Norm EN45545 für Anwendungen im Schienenverkehr erfüllt. Die Festigkeit und Steifigkeit des Materials ist ähnlich wie bei Nylon 12CF.
  • Kimya PC-FR: Schwer entflammbares Polycarbonat, das die Anforderungen der Norm EN45545 für Anwendungen im Schienenverkehr erfüllt und speziell für Endbauteile entwickelt wurde, einschließlich Kleinserien und Ersatzteile.
  • FDM HIPS: Preisgünstiges, hochschlagfestes Material auf Polystyrolbasis für Anwendungen mit geringen Anforderungen.

    • Darüber hinaus sind mehrere Filamente jetzt als validierte Materialien in Farbe erhältlich:

  • Ultem 9085 Red, Dream Gray, White, Jana White, Gunship Gray, Aircraft Gray: Flammhemmendes Hochleistungsthermoplast für Endanwendungen, bei denen die Ästhetik eine wichtige Rolle spielt
  • PC Red, Black: Polycarbonat-Filament mit Temperaturbeständigkeit und hoher Haltbarkeit für Funktionsprototypen und Werkzeuganwendungen.
  • PCS-ABS Red: Die Mischung aus Polycarbonat und ABS-Polymeren bietet sowohl Temperaturbeständigkeit als auch Biegefestigkeit für eine Vielzahl von Anwendungen im Prototyping und für Endbauteile.

    • Zudem ist die Open-AM-Software inklusive Lizenz für offene Materialien jetzt auch für den Fortus 450MC erhältlich. Mit ihr können Anwender offiziell Werkstoffe anderer Hersteller auf den Stratasys-Druckern verarbeiten. Die Lizenz ist auf ein Jahr begrenzt. Die Software wird mit Grab-CAD-Print oder Insight verbunden. Über Open AM können Parameter und Druckertuning-Funktionen eingestellt werden.

    Studie: Fraunhofer ILT arbeitet an Umweltbilanz von LPBF-Bauteilen

    Der Materialhersteller 6K Additive und das Fraunhofer ILT (Institut für Lasertechnik) wollen gemeinsam eine Ökobilanz für die Fertigung eines Nickel-Bauteils erstellen. In der Studie wird nachhaltig hergestelltes Ni718-Pulver von 6K Additive für ein industrielles Bauteil verwendet, das auf einer Pulverbett-Maschine (LPBF, Laser Powderbed Fusion) hergestellt wird, um den CO2-Fußabdruck vom Material über den additiven Herstellungsprozess und die Nachbearbeitung besser zu verstehen. Grund für die Studie: „Es gibt widersprüchliche Ansichten über die Additive Fertigung hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen im Vergleich zur traditionellen Fertigung“, sagt Dr. Jasmin Saewe, Abteilungsleiterin Laser Powder Bed Fusion am Fraunhofer ILT. Das Team des ILT will reale Daten analysieren, um die tatsächlichen Umweltauswirkungen des 3D-Drucks eines Metallbauteils zu erruieren. „Deshalb kooperieren wir mit 6K Additive, die mit einer bewährten Methode zur nachhaltigen Pulverherstellung arbeiten“, so Saewe.

    6K Additive hat bereits zwei Ökobilanzprojekte für Titan- und Nickelpulver veröffentlicht. Diese Studien wurde von Foresight Management durchgeführt, das die Umweltauswirkungen im Zusammenhang mit der Produktion von druckbaren Metallpulvern quantifizierte. Dabei wurde die Herstellung von Pulvern verglichen, also Standard-Verdüsungstechniken mit der Unimelt-Methode von 6K Additive. Ergebnis: Das Unimelt-Verfahren verursacht für Ni718-Pulver 91 % weniger Energie und 92 % weniger Kohlenstoffemissionen als herkömmliche Verfahren.

    Foto: Fraunhofer ILT In der Studie wird der gesamte Prozess bedacht.

    Software: Machine-Health-Modul von Sigma

    Sigma Additive Solutions hat die Beta-Version eines Machine-Health-Moduls in Print-Rite-3D für Anwender frei gegeben. Print-Rite-3D erkennt und klassifiziert Fehler und Unregelmäßigkeiten während des Baujobs in Echtzeit für Metal- und Kunststoffverfahren. Mit dem Machine-Health-Modul sollen Anwender nun Protokolldateien verschiedener Maschinen standadisiert abbilden können.

  • die in den Maschinen integrierte Sensorik wie (Wärmebild-)Kamera und den Daten, die an der Materialschmelze gemessen werden, skalieren
  • Maschinen über API verbinden und die .csv-Protokolldateien aller Maschinensensoren hochladen
  • unabhängig vom Maschinentyp ein gemeinsames, standardbasiertes Dateiformat für Analysen, Visualisierung und Berichte erstellen
  • über eine einzige zusammenhängende Umgebung für alle prozessbegleitenden Qualitätsdaten verfügen, die sie an ihre jeweiligen Produktionsanforderungen angepassen können
  • tiefe Einblicke, Analysen und Berichte über Maschinensensordaten erhalten
  • Dashboard-Visualisierung mit den wichtigsten Messgrößen sehen
    • Foto: Sigma Additive Solutions Machine Health gibt einen Überblick über die Prozessdaten jedes verknüpften 3D-Druckers.