Prozessoptimierung in der additiven Fertigung

Prozessoptimierung in der additiven Fertigung
Grossansicht Bild
DMP 35: Bearbeitungszentren wie die DMP 35 komplettieren den Prozess rund um die additive Fertigung in der hochgenauen Nachbearbeitung.
18.11.2022 | Mit einem neu entwickelten blauen Laser für LASERTEC DED hybrid Maschinen und verbesserten Features für den AM Assistant zeigt DMG MORI auf der formnext innovative Lösungen für die additive Fertigung.

Die formnext in Frankfurt ist eine internationale Fachmesse für additive Fertigungstechnologien sowie vor- und nachgelagerte Prozesse. DMG MORI präsentiert dort vom 15. bis zum 18. November 2022 seine jüngsten Entwicklungen in diesem zukunftsorientierten Geschäftsfeld. Die Ausstellung umfasst eine LASERTEC 30 DUAL SLM in Prozesskette mit einer DMP 35 zur Nachbearbeitung sowie eine LASERTEC 65 DED hybrid, die Additive Manufacturing und die Fräsbearbeitung in einer Maschine kombiniert.  Zu den Highlights am DMG MORI Stand gehört ein neu entwickelter blauer Laser für die Hybridmaschine. Er bietet ein deutlich besseres Absorptionsverhalten, was beispielsweise die Verarbeitung von reinem Kupfer ermöglicht. Hinzu kommen neue Features im AM Assistant. Durch die Regelung der entscheidenden Prozessgrößen gewährleistet die Kombination aus Hard- und Software einen stabilen Fertigungsprozess.

 

Als Innovationsführer im Werkzeugmaschinenbau komplettiert DMG MORI sein breites Portfolio an konventionellen Fertigungsmethoden seit 2013 um additive Technologien. Die LASERTEC DED hybrid und LASERTEC SLM Modelle ermöglichen somit ganzheitliche Prozessketten vom Metallpulver bis zur hochgenauen Finish-Bearbeitung. Das breite Anwendungsspektrum reicht von der Fertigung komplexer Prototypen und Kleinserienteile über den Werkzeugbau bis hin zur Reparatur von Verschleißteilen. In der Beratungseinheit ADDITIVE INTELLIGENCE unterstützt DMG MORI zudem Einsteiger wie auch erfahrene Anwender dabei, das Potenzial des metallischen 3D-Drucks voll auszuschöpfen.

 

Grossansicht Bild
LASERTEC 65 DED hybrid: Ausgestattet mit einem neu entwickelten blauen Laser verarbeitet die LASERTEC 65 DED hybrid auch reflektierende Materialien wie Kupfer.

LASERTEC DED hybrid: Blauer Laser mit optimaler Absorptionsrate

 

Der von DMG MORI neu entwickelte blaue Laser für LASERTEC DED hybrid Modelle hat eine Wellenlänge von 450 nm und zeichnet sich durch ein optimales Absorptionsverhalten aus. Insbesondere bei reflektierenden Materialien wie Kupfer ist dies ein Vorteil. Die Absorptionsrate liegt in diesem Fall bei 44 Prozent – verglichen mit zwei Prozent bei Infrarotlicht. Durch den blauen Laser wird die Verarbeitung von Kupfer damit erst ermöglicht. Aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit verleiht das Metall zum Beispiel Spritzgussformen und Umformwerkzeugen verbesserte Kühleigenschaften. In der Luft- und Raumfahrttechnik kommt es – als Bi-Metall mit Nickelbasis-Superlegierungen – in Hitzeschildern von Raketendüsen zum Einsatz. Die guten Gleiteigenschaften von Buntmetall ermöglichen darüber hinaus neue Anwendungen – beispielsweise kupferbeschichtete Gleitlager in Windkraftanlagen.

 

Neufertigung und Reparatur von Werkzeugformen

 

In der Fertigung von Werkzeugformen spielen Multimaterialanwendungen eine große Rolle, die in dieser Form nur mittels additiver Fertigung realisierbar sind. So können Druckgussformen mit einem Kern aus einer Bronzelegierung versehen werden. Eine LASERTEC 65 DED hybrid baut diesen Kern auf und fräst im selben Prozess hochfunktionale Kühlkanäle, was für eine optimale Wärmeabfuhr sorgt. Anschließend wird dieser Kern mit einem Mantel aus Warmarbeitsstahl versehen. Auch die Reparatur von Werkzeugformen ist mit den Maschinen der LASERTEC DED hybrid Baureihe möglich. Auf eine beschädigte Stelle wird zunächst Material aufgetragen. Im nachfolgenden Fräsprozess erfolgt die Fertigbearbeitung in Originalqualität. Je nach Größe der Bauteile bietet sich bei solchen Anwendungen auch eine LASERTEC 125 DED hybrid mit deutlich mehr Arbeitsraum an.

 

AM Assistant: Transparenter und stabiler Fertigungsprozess

 

Für eine optimale und vor allem nachweisbare Werkstückqualität ist es in der additiven Fertigung entscheidend, die wichtigen Prozessgrößen durchgängig zu überwachen und zu regeln. Der AM Assistant, eine Kombination aus Hard- und Software für LASERTEC DED und LASERTEC DED hybrid Maschinen, überwacht daher Prozessgrößen wie beispielsweise die Laserleistung, den Pulvermassenstrom, das Schutzgas, sowie die Schmelzbadtemperatur. Somit wird ein ebenso stabiler wie transparenter Fertigungsprozess erreicht, der einerseits den Maschinenbediener entlastet und gleichzeitig die Prozessentwicklung deutlich vereinfacht.

 

LASERTEC SLM: Zwei Prozessketten für die Pulverbetttechnologie

 

Zwei Prozessketten lassen sich mit der LASERTEC SLM Baureihe von DMG MORI realisieren: Zum einen können Anwender additiv gefertigte Werkstücke auf einer Fräsmaschine wie der 5-achsigen DMP 35 mit der erforderlichen Oberflächenqualität nachbearbeiten. Zum anderen können die Modelle der LASERTEC SLM Baureihe im Pulverbett zuvor gefräste Grundplatten oder -körper ganz ohne Stützstrukturen fertigstellen. Während ein Nullpunktspannsystem eine einheitliche Schnittstelle für die Übergabe des Bauteils zwischen Pulverbett- und CNC-Maschine schafft, stellt die App-basierte Steuerungsoberfläche CELOS den durchgängigen digitalen Workflow sicher. Dank des effizienten Informationsflusses und der intuitiven Bedienung garantiert CELOS optimale Abläufe in der Vor- und Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile.


Fragen und Kommentare (0)