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Das neue Material von Stratasys eignet sich für Gussformen.
Foto: Stratasys
Das neue Material von Stratasys eignet sich für Gussformen.

News aus der Additiven Fertigung

Neuer Werkstoff, automatisierte Zelle und digitale Prozesskette

Während Stratasys mit Evonik ein neues Photopolymer entwickelt hat, haben Optomec und Acme eine voll automatisierte Zelle für Reperaturarbeiten per Laserauftragschweißen gebaut.

Photopolymer mit hoher Wärmebeständigkeit

Stratasys gibt eine Zusammenarbeit mit Evonik bekannt. Evonik ist ein Unternehmen für Spezialchemikalien  – und wird als dritter Materialhersteller Werkstoffe für den 3D-Drucker Origin One entwickeln. Der Orgin One arbeitet mit dem Verfahren P3 (programmierbare Photopolymerisierung), eine Weiterentwicklung der digitalen Lichtverarbeitung (DLP).

P3 Deflect 120 ist das erste aus dieser Partnerschaft hervorgegangene Material. Im Vergleich zu konkurrierenden DLP-3D-Druckern deuten die Tests von Evonik auf eine Verbesserung der Festigkeit bis 10 % hin, sagt Stratasys. Die Unternehmen versprechen eine Wärmeformbeständigkeit bis 120 °C. Daher eigne sich das Material für Anwendungen wie Gussformen.

Sichere, digitale Prozesskette

Materialise hat Identify 3D übernommen. Identify 3D entwickelt Software, die den Verlauf digitaler Bauteile innerhalb komplexer Lieferketten verschlüsselt, verteilt und nachverfolgt. „Wir glauben, dass die Fabrik der Zukunft nicht ein einziger, zentraler Standort ist,“ so Fried Vancraen, CEO von Materialise. „Stattdessen wird Produktion zukünftig an mehreren digitalen Produktionsstätten stattfinden, weltweit verteilt, näher am Kunden, und das alles ermöglicht durch smarte Technologien wie 3D-Druck. Das wird aber nur möglich sein, wenn Firmen sicher sein können, dass ihre Design- und Produktionsdaten geschützt sind.“

Die CO-AM-Softwareplattform von Materialise bietet Anwendern einen Cloud-basierten Zugriff auf verschiedene Programme, mit Hilfe derer jeder Schritt des 3D-Druck-Prozesses geplant, gemanagt und optimiert werden kann. Mit der Übernahme von Identify 3D kann Materialise die Sicherheitsfeatures von CO-AM weiter ausbauen.

Komponenten für High-End-Bikes konstruieren

Die an Mountainbikes normalerweise angebrachten hydraulischen Scheibenbremsen überhitzen schnell. Daher hat Christian Lengwenat, Applikationsingenieur bei Trumpf, sich entschieden, in den Bremssattel Kühlstrukturen einzuarbeiten. In der Additiven Fertigung geschieht das mit Gitter- (Lattice-) und Waben-Strukturen (Honeycombs). Um diese zu konstruieren, hat er das Programm Magics von Materialise genutzt. Für den Grundkörper arbeitet Lengwenat mit Solidworks.

Um die bestmöglichen Dimensionen und Topologien für die Honeycombs und Gitterstrukturen zu finden, druckte Lengwenat mehrere Varianten in einem Baujob. So hat er in nur einen Durchgang herausgefunden, dass manche Vorschläge der Software sich nicht eigneten, und gleichzeitig die bestmögliche Variante eruiert.

Ein Bremssattel besteht aus zwei Teilen, die zusammengeschraubt werden. Die Bohrungen dafür wurden gefräst. Als Material wählte Lengwenat die Aluminium-Legierung AlSi9Cu3. „Wenn ich die reine Arbeitszeit betrachte, hat es von der Konstruktion über den Baujob bis zum fertigen Bremssattel keine Woche gedauert“, rechnet Legnwenat nach.

Wer 280 der Bauteile auf einer Truprint 3000 druckt, wartet 91 h auf die Bremssättel und hat Produktionskosten von 15 bis 20 EUR pro Teil (cost per part). Um 23 % soll der Kühlungseffekt gestiegen sein.

Voll automatisierte Zelle für Reperaturarbeiten

Optomec und Acme Manufacturing haben gemeinsam eine vollautomatische Arbeitszelle für Reperaturarbeiten entwickelt. Die schlüsselfertige Arbeitszelle ist das Ergebnis einer zweijährigen Zusammenarbeit zwischen dem US-amerikanische Hersteller von Maschinen für den Metall-3D-Druck und dem ebenfalls US-Amerikanischen Anbieter von robotergestützten Werkzeugmaschinen.

Eingesetzt wird die Arbeitszelle CS-250 derzeit, um Flugzeugverdichterschaufeln aus Titan zu reparieren. Sie hat laut Hersteller eine Kapazität von 85.000 Schaufeln pro Jahr. Die Arbeitszelle besteht aus drei Stationen: Schleifen der Schaufelspitzen, 3D-Laserauftragschweißen und Nachbearbeitung. Die Zelle umfasst außerdem eine automatische Palettenbe- und -entladestation, eine einzigartige Palettenwendevorrichtung und ein robotergestütztes Materialhandhabungssystem. Jede Maschine in der Arbeitszelle sei in der Lage, die Werkzeugwege automatisch anzupassen, um Abweichungen auszugleichen, die durch Verschleiß und Verformung während des Betriebs entstehen.