LASERTEC SLM
Advanced Technologies
Magazin

Additive Manufacturing revolutioniert die Metallbearbeitung

Unendliche Möglichkeiten

  • Konturnahe Kanäle bieten revolutionäre Möglichkeiten der Kühlung, beispielsweise für Spritzgießwerkzeuge, was Produktionszyklen minimiert.
  • Integrierte Kanäle reduzieren die Hitzebelastung hochbeanspruchter Leitschaufeln in Triebwerks-Brennkammern. Das maximiert den Wirkungsgrad und reduziert den Kerosinverbrauch.
  • Im Bereich der Dentaltechnik werden bereits additive Verfahren zur Herstellung von Kronen und Brücken eingesetzt.
  • Auch komplexeste Hydraulik- oder Pneumatikventile lassen sich mit minimalem Materialeinsatz quasi fließend um das Medium herum konstruieren.
  • Funktionsfähige Prototypen aus Serienwerkstoffen werden über Nacht aufgebaut. Entwicklungszeiten verkürzen sich um Wochen, wenn nicht sogar um Monate. 

Wenn es noch Fragen gab, ob die additive Fertigung im Metallbereich den Sprung in die industrielle Umsetzung schaffen würde, sind spätestens zur Formnext im November 2017 letzte Zweifel ausgeräumt worden. Die Zukunft ist in greifbare Nähe gerückt – auch dank DMG MORI!

Diverse Anbieter zeigten zur Messe in Frankfurt neue Maschinen und Konzepte, aber insbesondere zukunftsweisende Maschinen und Exponate für die Fertigung von morgen. Was beim Rundgang durch die Messehalle ebenfalls deutlich geworden ist: Als einer der wenigen Hersteller präsentierte DMG MORI den Fachbesuchern eine große Bandbreite an Möglichkeiten für den weiteren Ausbau der additiven Fertigung.

So zeigte man, als additiver Wegbereiter, Unternehmen an durchgängigen Prozessketten seine Verfahrenskompetenz sowohl für das Pulverbettverfahren als auch im Bereich der Pulverdüse-Technologie. Ausgangspunkt der additiven Revolution ist feinstes Pulver des Werkstoffs in Korngrößen von wenigen µm Durchmesser. 

Additive Manufacturing made by DMG MORI 

Anlagenseitig bietet DMG MORI seinen Kunden die zwei derzeit bedeutendsten Verfahren der additiven Fertigung von Metallbauteilen aus einer Hand an, differenziert in drei durchgängige Prozessketten aus Maschinentechnologie und Software – jeweils für Pulverbett und Pulverdüse.

  1. Agile Produktentwicklung - Durch die digitale Prozesskette vom Design bis zur Fertigung wird die Produktentwicklung nachhaltig beschleunigt
  2. Werkzeuglose Fertigung - Die Herstellung ermöglicht eine signifikante Reduzierung der Herstellkosten und der Produktionszeit
  3. Funktionsintegration - Die vergrößerte Oberfläche führt zu einer verbesserten Kühlungsleistung des Bauteils
  4. Komplexe Geometrien - Scharfe Übergänge, eckige Ausdehnungen und negative Winkel sind anders kaum herstellbar
  5. Arbeitsvorbereitung - Optimales Zusammenspiel von Parameteroptimierung und Maschine durch den eigens entwickelten RDesigner
  6. Integralbauweise - Durch das neue Design sind 22 konventionelle Bauteile, Dicht- und Verbindungselemente zusammengeführt
  7. Leichtbau - Integrierte Wabenstrukturen ermöglichen eine deutliche Reduzierung der Bauteilmasse bei 
  8. Funktionsintegration - Komplexe innenliegende Kanäle sind realisierbar und leiten beispielsweise Kühlmedien und Prozessgase

LASERTEC 30 SLM - Patentiert für beste Qualität

Die LASERTEC 30 SLM ermöglicht die additive Fertigung im Pulverbett mit 300 × 300 × 300mm (X/Y/Z) Bauvolumen – Pulveraufbereitung inklusive.

Highlights

  • Generative Fertigung im Pulverbett mit 300 ×300 ×300mm Bauvolumen
  • Anwendungsspezifische Faserlaserquellen von 400 Watt bis 1 Kilowatt
  • Hochpräziser Aufbau von 3D-Bauteilen mit Schichtdicken von 20 bis 100μm
  • Minimale Betriebskosten: nur 70 l/h Argonverbrauch
  • Integrierte Pulverwiederaufbereitung für noch mehr Effizienz und ein optimiertes Pulverhandling
  • Schneller Pulverwechsel durch austauschbares Pulvermodul
  • Durchgängige Softwarelösung mit CELOS SLM vom CAD-File bis zur Prozesssteuerung mit einheitlicher Bedienoberfläche
  • Optimale Prozesskette in der Nachbearbeitung auf DMG MORI Maschinen der HSC- und DMU-Baureihe für höchste Bauteilgenauigkeit und beste Oberflächen

Generative Fertigung durch selektives Laserschmelzen

Steuerung - Workflow SLM-Technologie – Verlauf der Digitalisierung

LASERTEC SLM


LASERTEC 3D hybrid: Fertigteilqualität in einer Aufspannung

Mit der Kombination aus Laserauftragsschweißen und spanender Bearbeitung auf den Maschinen der LASERTEC 3D hybrid Baureihe ist DMG MORI seit über vier Jahren erfolgreich am Markt. Das Konzept kommt sowohl in der LASERTEC 65 3D hybrid mit zusätzlicher 5-Achs-Fräsperfomance zur Anwendung, als auch für die der LASERTEC 4300 3D hybrid. Sie vereint Laserauftragsschweißen und die 6-achsige Dreh-Fräsbearbeitung. Beide Maschinen sind auf die Herstellung vergleichsweise großer Bauteile wie komplexe Turbinenkomponenten ausgelegt.

Additive Teamplayer für die Fertigungsindustrie

Über die LASERTEC 3D hybrid Maschinen hinaus hat sich DMG MORI inzwischen sein Portfolio einzigartig komplettiert und damit zu einem Full-Liner in der additiven Fertigung entwickelt. Während die LASERTEC 65 3D für das reine Laserauftragsschweißen grö- ßerer Bauteile konzipiert worden ist, erweitert die LASERTEC SLM Baureihe das Sortiment um das Pulverbettverfahren mittels selektiven Laserschmelzens. Als additive Teamplayer eröffnen die beiden Neuentwicklungen zusammen mit Hightech-Maschinen aus dem spanenden Portfolio von DMG MORI eine Vielzahl an Optionen für die industrielle Komplettbearbeitung. 

LASERTEC SLM: Revolutionärer Schichtarbeiter

Besonders im Fokus stehen aktuell die LASERTEC SLM Maschinen. Bei deren Pulverbettverfahren wird eine dünne Pulverschicht auf einer absenkbaren Plattform aufgebracht. Anschließend schmilzt ein kontinuierlicher Laserstrahl das aufgetragene Pulver an den programmierten Positionen auf. Dies geschieht in einer Taktrate von 10µs.

Sind alle Positionen einer Schicht abgearbeitet, senkt sich die Plattform entsprechend der gewünschten Schichtdicke (zwischen 20 und 100µm). Der Prozess wiederholt sich, bis das Bauteil komplett aufgebaut ist. Während das fertige Werkstück schließlich aus dem Pulverbett „befreit“ wird, fällt das überschüssige Pulver über ein Siebgitter zur Wiederverwendung in einen Sammelbehälter.

LASERTEC 65 3D hybrid

SLM Prinzip - Funktionsprinzip Pulverbett

300 ×300 ×300mm Raum für unbegrenzte Möglichkeiten: Die LASERTEC 30 SLM produziert aus Pulver beliebige Werkstückformen aus unterschiedlichsten Werkstoffen
  1. Schutzgas (Argon) 
  2. Beschichter 
  3. Pulverbehälter
  4. Absenkbare Arbeitsplattform 
  5. SLM-Bauteil 
  6. Pulverbett 
  7. Laserstrahl

Ganzheitliche Softwarelösung für das Pulverbettverfahren 

Mit CELOS SLM bietet DMG MORI darüber hinaus eine durchgängige Softwarelösung für die CAM-Programmierung und Maschinensteuerung aus einer Hand und mit einheitlicher Bedienoberfläche. Durch die abgestimmte und einheitliche Bedienoberfläche lassen sich Bauteile – ohne Rücksichtnahme auf deren Komplexität – mit einem minimalen Zeitaufwand programmieren und die Daten sofort auf die Maschine übernehmen. Kleinere Anpassungen können ohne Rückschritt im gleichen Bedienkomfort auch auf der Maschinensteuerung vorgenommen werden.

Auf Steuerungsebene überzeugt CELOS SLM mit einer angepassten Belichtungsstrategie, die automatisch vor dem Prozessstart generiert wird. Sie bewirkt, dass der Energieeintrag in das Bauteil während des gesamten Aufbauprozesses in Taktraten von ca. 20µs so exakt zu steuern ist, dass kein Energieüberschuss entsteht. Alle prozessrelevanten Parameter, wie Scangeschwindigkeit, Laserleistung und Fokusdurchmesser fließen dabei in die Programmierung ein. Verformungen und Stressgenerierung im Material werden dadurch vermieden und selbst dünne waagerechte oder senkrechte Wände prozesssicher hergestellt.

Schnellwechselmodul für den Pulverwechsel 

Für Flexibilität in der Auftragsplanung und hohe Nutzungsquoten der LASERTEC SLM Anlagen sorgt ein neues Pulvermodul. Nach dem An- und Abdocken des Pulvermoduls muss bei einem Materialwechsel jetzt nur noch der Arbeitsraum sorgfältig gereinigt werden, um einen Eintrag von „Fremdmaterial“ in den geschlossenen Pulverkreislauf zu vermeiden. Das wiederum verkürzt die Wechselzeit zwischen zwei Pulvern von zuvor rund 1,5 Tagen auf heute lediglich noch ca. 2 Stunden. Somit wird eine wirtschaftliche Bearbeitung unterschiedlicher Werkstoffanforderungen möglich.

Pulvermodul - Wechsel zwischen Materialien ohne Kontaminierung in weniger als 2 Stunden 

Innovatives Pulverhandlingssystem für einen Werkstoffwechsel innerhalb von weniger als zwei Stunden:

  1. Säuberung des Bauraums, um einen Fremdmaterialeintrag zu vermeiden
  2. Einschieben und Andocken des neuen Pulvermoduls 
  3. Starten der LASERTEC 30 SLM

Herstellerunabhängige Materialauswahl

  • AlSi 10 Mg 0,5
  • CoCrMo (ASTM F75) für Implantate
  • CoCrMo für Dentalindikationen
  • Inconel 625
  • Edelstahl 1.4404 (316L)
  • Titan Tilop
  • Werkzeugstahl 1.2709

Pulverdüse

Laser-Auftragsschweißen​​​​​​​ 3D / 3D hybrid

  • Fertigung großer Werkstücke: 
    • LASERTEC 65 3D: ø650 ×560mm
    • LASERTEC 65 3D hybrid: ø500 ×400mm
    • LASERTEC 4300 3D hybrid: ø660 ×1.500mm 
  • Hohe Aufbaurate, durchschnittlich 750g/h (Stahl, 90 cm³/h, LASERTEC 65 3D)
  • Aufbauschicht ca. 0,8–1,5mm
  • Multi-Materialien und Bearbeitung bereits vorhandener Werkstücke: 
    • Reparatur
    • Beschichtung
    • Prototyping/Herstellung
  1. Schutzgas 
  2. Pulver 
  3. Aufgetragenes Material
  4. Verbindungszone 
  5. Werkstück
  6. Schmelzbad
  7. Laserstrahl

Beispiel Multi-Materialien: Drillbit / Öl-Industrie (ø150 ×160mm)

  1. Edelstahl
  2. Inconell
  3. Wolframkarbid

Um die Webseite optimal gestalten und fortlaufend verbessern zu können, verwendet DMG MORI Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Weitere Informationen zum Datenschutz und Widerruf.

AGB    Impressum     Haftungsausschluss / Nutzungsbedingungen