Additive Fertigung / 3D-Druck

Mit additiven Fertigungsverfahren lassen sich hochkomplexe, auf konventionellem Wege nicht herstellbare Bauteile werkzeuglos fertigen. Beispiele hierfür sind Hinterschneidungen sowie Hohl- und Gitterstrukturen.

Kunststoffe: Selektives Lasersintern (SLS)

Beim Selektiven Lasersintern (SLS) werden Polymerpulver örtlich durch einen Laserpunkt versintert. Die Bauteilherstellung erfolgt durch schichtweises Auftragen einer dünnen Pulverschicht auf ein Pulverbett und das anschließende Versintern des Bauteiles. Durch Wiederholung des Vorgangs können so dreidimensionale Bauteile erstellt werden. Das Pulverbett dient im SLS-Verfahren gleichzeitig als Stützmaterial.

Mit dem selektiven Lasersintern lassen sich mechanisch belastbare Bauteile sowie komplexe Strukturen ohne Stützstrukturen herstellen.

Unsere Anlagetechnik

Kunststoffe: HP Multi Jet Fusion

Beim HP Multi Jet Fusion (MJF)-Verfahren wird der Wärmeeintrag für das Verschweißen der Einzelschichten flächig über Infrarot-Strahlung und nicht punktweise durch einen Laser eingebracht. Das selektive Verschmelzen des Baumaterials wird durch lokales Aufbringen einer im Infrarot-Bereich absorbierenden Tinte realisiert. Die Bauzeit ist damit nicht mehr von der Anzahl an Bauteilen pro Druckjob abhängig, sondern lediglich von der Gesamthöhe des Druckjobs.

Verbunden mit dem Drucksystem ist eine „Processing Station“, in der das gesamte Pulvermanagement vom Auspacken des Druckjobs bis zur Neubefüllung der Baueinheit mit Kunststoffpulver erfolgt. Der Anteil an Recyclingpulver (d.h. Pulver, das schon einmal im Druckbett genutzt wurde) kann dabei auf bis zu 85 % gesteigert werden. Die Aufbereitung des Pulvers erfolgt automatisch mittels integrierter Filtersysteme. Damit ist eine fast vollständige Umsetzung von Pulver in Bauteile möglich.

Die HP Multi Jet Fusion-Technologie ermöglicht eine deutliche Kostenersparnis bei signifikant schnelleren Fertigungszeiten im Vergleich zu bisher etablierten pulverbasierten Verfahren. Die Formteile weisen eine hohe mechanische Belastbarkeit auf.

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Kunststoffe: ARBURG Freiformen

Das ARBURG Kunststoff-Freiformen (AKF) basiert auf der Extrusion von Polymertröpfchenketten. Die Besonderheit des Verfahrens ist der Druck mit Standardgranulaten, die auch in Spritzgieß- und Extrusionsverfahren zum Einsatz kommen. Somit ist kein Filamenthalbzeug notwendig. Die Granulate werden von einer Extruderschnecke eingezogen und plastifiziert. Der Austrag der Einzeltropfen erfolgt anschließend durch eine piezo-getaktete Düse-Nadel-Kombination. Der freeformer erreicht durch die sehr präzise Ablage einer exakten Tropfenmenge eine sehr hohe Präzision.

Da als Ausgangsmaterial Granulate eingesetzt werden, besteht beim freeformer eine hohe Auswahlmöglichkeit an Materialien. Mittels zwei Austragseinheiten können 2K-Bauteile oder auch Bauteile mit Stützstrukturen erstellt werden.

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Kunststoffe: Filamentextrusion (FFF/FLM)

Im Filamentextrusionsverfahren (Fused-Filament-Fabrication - FFF) werden Kunststofffilamente als Ausgangsmaterial genutzt. Der Filamentstrang wird in einer Düse aufgeschmolzen und definiert durch ein 3-Achs-System auf dem Druckbett abgelegt. Um eine weiter Schicht zu drucken wird die Düse in Z-Richtung um die zuvor ausgewählte Schichthöhe bewegt, bevor eine neue Kunststoffschicht aufgebracht wird. Durch den Einsatz von mehreren Druckdüsen können entweder 2K-Bauteile oder komplexe Bauteilgeometrien durch Einsatz eines wasserlöslichen Stützmaterials hergestellt werden.

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Metalle: Selektives Laserstrahlschmelzen

Wir arbeiten mit dem Selektiven Laserstrahlschmelzen auf einer Mlab cusing R-Anlage des Herstellers CONCEPT Laser. Hier können im Rahmen einer Auftragsfertigung Bauteile mit Abmessungen von bis zu 250 x 250 x 170 mm aus einem breitem Spektrum von Metalllegierungen hergestellt werden.

Weiterhin beschäftigen wir uns mit der Entwicklung innovativer Verfahren, die eine schnelle Herstellung gerade auch vergleichsweise großvolumiger Teile ermöglichen. Zentraler Ansatz des von uns entwickelten Plattenpresslötens ist der Einsatz von Metallblechen zum Schichtaufbau. Dies ermöglicht hohe Aufbauraten bei der Schichtgenerierung, eine dichte und robuste Struktur der erzeugten Bauteile sowie einen relativ schnellen und kostengünstigen Herstellungsprozess.

Beide Verfahren nutzen wir für Entwicklungsarbeiten und für die Auftragsfertigung von Prototypen, Vor- und Kleinserien.

Unsere Anlagetechnik

 

Leistungsspektrum:

  • Entwicklung leistungsstarker Verfahren
  • Funktionalisierung von Spritzgieß- und Faserverbundbauteilen
  • Materialentwicklung für Pulver- und Extrusionsbasierte Verfahren
  • Auftragsfertigung funktionaler Prototypen
  • Mechanische Charakterisierung additiv gefertigter Bauteile