Additive Fertigung

Höher, feiner, schwärzer

Als Basis-Technologie des Rapid Prototyping gehört das Lasersintern heute zu den Standard-Werkzeugen der Entwicklungsingenieure und Konstrukteure. Neben der Herstellung reiner Designmuster ermöglicht es vor allem die Anfertigung seriennaher Funktionsmodelle. Neue Werkstoffe und anlagentechnische Innovationen erweitern nun das Anwendungsspektrum des generativen Schichtbau-Verfahrens erheblich.

Für große Aufgaben: Im fast quadratischen Bauraum (500 x 500 x 650 mm) lassen sich hohe und runde Prototypen optimal positionieren.

Ob Automotive, Luftfahrt oder Medizintechnik – heute setzen Konstrukteure in allen Schlüsselbranchen das Lasersintern im Rahmen ihrer Produktentwicklung ein. Über verschiedene Innovationsstufen – maßgeblich vorangetrieben durch den deutschen Anlagenbauer EOS – wurde diese Technologie weiter entwickelt zu einem Verfahren zur Produktion von kleinen und mittleren Serien einbaufertiger Polyamid-Teile oder auch im Rapid Prototyping. Ein versierter Dienstleister auf diesen Gebieten ist der EOS-Partner FKM Sintertechnik. Das hessische Unternehmen betreibt mit 16 RP-Anlagen verschiedener Hersteller den derzeit wohl größten Lasersinter-Maschinenpark in Europa. Mit diesen enormen Kapazitäten und seinem langjährigen Know-how ist das Unternehmen eine interessante Adresse für Produktentwickler und Konstrukteure.

Durch aktuelle Erweiterungen seines Maschinenparks und den Einsatz neuer Werkstoffe bietet der Dienstleister seinen Kunden nun noch mehr Möglichkeiten, um ihre Produktentwicklung zu beschleunigen und noch näher an die Serienbedingungen heran zu führen. Im Bereich der Anlagentechnik besonders erwähnenswert sind dabei die schnellen Doppelkopf-Laser-Systeme mit ihren großen Bauräumen (670 x 365 x 580 mm), deren Produktivität durch steuerungstechnische Upgrades nochmals deutlich erhöht wurde, sowie die Anschaffung einer weiteren neuen Lasersintermaschine mit fast quadratischen Bauraum (500 x 500 x 650 mm). In dieser Anlage lassen sich nun auch hohe und runde Prototypen optimal positionieren und somit noch schneller als bisher produzieren. Gleichzeitig bietet diese Sintermaschine die Möglichkeit, sehr feine Oberflächen zu realisieren, da sie eine Schichtstärke von nur 0,1 mm auflöst!

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Ganz in schwarz
Seine ohnehin schon große Palette der für das Lasersintern verfügbaren Materialien hat FKM kürzlich durch die Hinzunahme zweier neuer Werkstoffe erweitert. Dabei handelt es sich zum einen um ein sehr festes und inhärent schwarzes Polymer (PA 11), das prädestiniert ist für die Herstellung durch und durch schwarzer Funktionsprototypen für seriennahe Einbau- und Belastungstests.

Anwendungsbeispiel Automotiv-Komponenten: Das neue inhärent schwarze Polymer (PA 11) eignet sich bestens für das Lasersintern durch und durch schwarzer Funktionsprototypen für seriennahe Einbau- und Belastungstests.

Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften und seiner Schwärze lassen sich mit dem neuen Sinter-Kunststoff – beispielsweise in der Automobil-Entwicklung – sowohl optisch ansprechende und seriennahe Design-Prototypen als auch belastungsfähige Funktionsmodelle anfertigen. Typische Anwendungsbeispiele wären Verkleidungsteile für den Pkw-Innenraum oder Komponenten, die im Motorraum ver- baut werden.

Die Arbeit mit dem schwarzen Polymer-Pulver stellt besonders hohe Anforderungen an die technische Infrastruktur in der Prototyping-Werkstatt von FKM. »Eine zentrale Voraussetzung für den qualitativ einwandfreien Einsatz des schwarzen PA 11 ist die strikte Abgrenzung vom übrigen Produktionsbereich, der mit den weißen oder hellgrauen Lasersinter-Werkstoffen arbeitet. Damit es zu keinerlei Verunreinigungen kommt, läuft das schwarze Polymer in eigenen Materialkreisläufen und wird in einer eigens dafür angeschafften Lasersinter-Anlage verwendet«, berichtet Firmenchef Jürgen Blöcher.

Beeindruckender Maschinenpark: Mit neuster Anlagentechnik entstehen bei FKM Sintertechnik Prototypen und Kleinserien in Kunststoff.

Werkstoffe für jeden Zweck
Weitere Einsatzmöglichkeiten bietet ein neuer Glasfaser verstärkter Verbundwerkstoff, der neben seiner hohen Festigkeit durch Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit (bis 165°C) überzeugt. Der GFK-Verbundwerkstoff eignet sich insbesondere für fluidtechnische Komponenten wie Pumpengehäuse oder Dichtungselemente. Beide Lasersinter-Materialien ermöglichen die Realisierung qualitativ hochwertiger Oberflächen und komplexer Geometrien. Vor allem aufgrund ihrer Festigkeitswerte lassen sie sich außerdem für die Herstellung von Serien-Bauteilen im Rahmen des Rapid Manufacturing beziehungsweise e-Manufacturing einsetzen.

Zu den Standard-Werkstoffen im Rapid Prototyping zählen PA 12 fine (Polyamid) und PA 12 fine GF (Glas gefülltes Polyamid), das Aluminium gefüllte Polyamid Alumide sowie das Elastomer Somos 201 mit seinen Kautschuk ähnlichen Eigenschaften. -sg-

FKM Sintertechnik GmbH, Biedenkopf-Wallau, Tel. 06461/9809-0, Fax 9809-1, http://www.fkm-sintertechnik.de

EOS Electro Optical Systems GmbH, Krailling, Tel. 089/89336-0, Fax 89336-288, http://www.eos.info

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