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Zehn 2D-Kameras schießen zehn Bilder von einem Bauteil. Diese werden mit der Original-.STL-Datei aus der Konstruktion verglichen.
Foto: dennis@lieffering.com, AM-Flow
Zehn 2D-Kameras schießen zehn Bilder von einem Bauteil. Diese werden mit der Original-.STL-Datei aus der Konstruktion verglichen.

Inhaltsverzeichnis

Aus der Praxis

Intralogistik in der Additiven Fertigung

An einer automatisierten Fertigungslinie für den 3D-Druck versuchen sich einige. Die After-Baujob-Anlage von AM-Flow hat schon überzeugte Anwender.

AM-Teile sehen sehr unterschiedlich aus – mitunter auch, wenn sie in einem Baujob gedruckt werden – oder vielleicht sollen die Kleinserienteile zu unterschiedlichen Kunden. In solchen Fällen heißt es nach dem automatisierten Druck: per Hand aussortieren. Es ginge aber auch automatisiert. Dazu benötigt man unter anderem ein Fließband, Kameras und die richtige Software dahinter. Hört sich simpel an, doch so einfach ist es nicht. Das niederländische Unternehmen AM-Flow hat es trotzdem gewagt und inzwischen ist sein Intralogistik-System bei einigen Anwendern im Einsatz.

3Faktur ist ein Auftragsfertiger, der sich auf die Serienfertigung mit HP-Maschinen spezialisiert hat. Pro Woche drucken sie 3.000 bis 5.000 Teile auf ihren vier Multijet-Fusion-Anlagen. Für das Postprocessing bieten sie verschiedenen Verfahren an, darunter Gleitschleifen und chemisches Glätten. Auch Färben gehört zum Service. Serienfertigung in der Additiven Fertigung heißt, dass über Jahre hinweg immer wieder die gleichenTeile bestellt werden und nicht auf einmal die komplette Serie gefertigt wird. In einem Baujob befinden sich also verschiedene Produkte von verschiedenen Kunden. Die müssen sortiert werden.

Die Anlage „teachen“

Nach dem Entpacken und der Vorreinigung werden die Bauteile auf das Förderband gelegt. Zehn 2D-Kameras nehmen mehrere Bilder von einem Bauteil auf. Diese werden mit der originalen .STL-Datei aus der Konstruktion verglichen. Da die Kameras so viele Bilder aufnehmen, kann das Teil in jeglicher Position auf dem Fließband liegen, es wird immer erkannt. Im nächsten Schritt wird das Bauteil sortiert. Das heißt, es kommt in die jeweils vorgesehene Transportbox. AM-Sort heißt die Sortiereinheit. Sie wird kundenspezifisch aufgebaut, um sicherzustellen, dass sie in jede Produktion passt. Soweit die Theorie.

Welches Bauteil zu welchem Kunden gehört, das hat 3Faktur der AM-Flow-Anlage zuvor übermittelt, per .STL-Dateien, um die Bauteile zu erkennen, und anderen Daten mit weiteren Anweisungen. Auch, welche Arbeitsschritte nach dem Entpulvern noch anstehen, weiß die Anlage und sortiert alles, was beispielsweise schwarz gefärbt werden soll, in eine bestimmte Kiste, alles, was chemisch geglättet werden soll, in eine andere.

Fast jedes Teil wird erkannt

Die Fehlerquote ist sehr gering. Rund 95 % der Objekte werden laut Markus May, Geschäftsführer von 3Faktur, erkannt und richtig einsortiert. „Sehr detaillierte Unterschiede können nur schlecht erkannt werden und manchmal legt ein Mitarbeiter ein Bauteil falsch auf das Fließband, sodass AM-Flow es nicht erkennen kann“, erklärt May die Fehlerquellen. „Was nicht passiert, ist, dass ein Bauteil beim falschen Kunden landet“, ist sich May sicher. Denn bei unerkannten Teilen hat die Maschine bisher immer gestoppt und das Problem gemeldet.

Damit die einzelnen 3D-Druck-Teile auch zu ihrem Auftraggeber kommen, muss eine logistische Steuerung im Hintergrund laufen. Dafür sorgt AM-Logic. Mit Schnittstellen zu ERP-, PLM-, MES- und CAD-Programmen, hält AM-Logic alle Fäden in der Hand, die es für eine vollautomatisierte Produktion braucht.

Am besten erkennt das System Polymer-Bauteile mit kubischen Abmaßen zwischen 4 und 300 mm, aus Pulverbett- oder Filament-Druckern. „Seine Grenzen liegen aktuell bei stark reflektierenden Oberflächen und hoch transluzenten Bauteilen“, sagt Alexander Käfer, Sales Manager DACH bei AM-Flow. Auch Metallteile sind derzeit noch schwierig für die Technik. Außerdem sollten die Teile nicht stark beschmutzt sein.

Qualitätsprüfung auf dem Prüfstand

Mit AM-Flow könnte auch eine Qualitätsprüfung stattfinden. Ende des Jahres geht das Modul AM-Quality in die Beta-Phase. „Mit einem Lichtscanner sollen die 3D-gedruckten Bauteile mit einer Auflösung von ca. 50 µm automatisiert auf Druckfehler, Brüche und Verformungen sowie Maßhaltigkeit überprüft werden“, erzählt Käfer.

Wer sich für AM-Flow entscheidet, benötigt in erster Linie ein wenig Platz dafür. 6,5 m x 3,5 m beträgt die Aufstellfläche des Standard-Setups, bestehend aus AM-Vision, AM-Sort und AM-Bagging. „Das Layout kann immer etwas angepasst werden“, ergänzt Käfer. Ansonsten ist eine übliche Stromversorgung mit 220V, 1,5 kW und Druckluft von 5 bis 8 bar nötig.