Multilaserprinzip ermöglicht Spitzenzeiten beim 3D-Druck - additive

Wechselzylinder und Schnittstellen für flexible Automatisierung der Anlage

Multilaserprinzip ermöglicht Spitzenzeiten beim 3D-Druck

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Automatisierte Peripherie erleichtert die Bearbeitung. Bild: Trumpf
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Die Truprint 5000 von Trumpf arbeitet im Multilaserprinzip und ist mit drei scannergeführten und 500 Watt starken Faserlasern ausgestattet. Die drei Laser sind so angebracht, dass sie gleichzeitig überall im gesamten Bauraum der Anlage arbeiten und so schneller und effizienter Bauteile erzeugen können – und das unabhängig von Anzahl und Geometrie der Bauteile.

Anders als bei anderen Multilaserkonzepten ist die Trumpf-Variante nicht auf definierte Bereiche in der Prozesskammer begrenzt – das macht den 3D-Drucker besonders schnell und produktiv. Weiterer Faktor für die Geschwindigkeit sind die Belichtungsstrategien. Sie ermitteln automatisch die idealen Laserbahnen, so dass alle drei Laser immer teileübergreifend belichten können. Dabei entstehen an den Bauteilen keine Nahtstellen. Sind alle Prozessparameter optimal eingestellt, benötigt die Truprint 5000 nur noch ein Drittel der Belichtungszeit pro Baujob.

Die Anlage basiert auf der Fertigungstechnologie Laser Metal Fusion (LMF) und erzeugt komplexe Bauteile im Pulverbett. Die Bauteile können eine Größe von bis zu 300 Millimeter Durchmesser und 400 Millimeter Höhe haben und aus allen schweißbaren Werkstoffen bestehen, etwa Stähle, Nickelbasislegierungen, Titan oder Aluminium sowie aus kohlenstoffreichen Warmarbeitsstählen.

Die Truprint 5000 ist in der Lage, automatisch den Fertigungsprozess zu starten – was zu einem robusten Prozess mit weniger Aufwand für den Bediener führt. Sobald der Bauzylinder in der Anlage platziert ist, fährt er automatisch auf seine Rüst- und Arbeitsposition. Das integrierte Nullpunktspannsystem ist die Basis für nachgelagerte Prozessschritte wie Erodieren, Fräsen oder Drehen. Es verbindet die Substratplatte automatisiert mit dem Kolben im Zylinder, so dass manuelle Arbeitsschritte (etwa Festschrauben) gänzlich entfallen. Anschließend bringt ein Fahrsystem in der Prozesskammer Bauraum- und Zylinderdeckel in eine Lagerposition, und der Fertigungsprozess startet selbstständig. Im nächsten Schritt kalibrieren sich die Laser, die Substratplatte richtet sich aus und der Bauprozess startet automatisch. Durch das integrierte Wechselzylinderprinzip lässt sich der Bauzylinder mit den fertig erzeugten Bauteilen ausfahren, während die Baukammer mit Schutzgas inert bleibt und direkt mit dem nächsten Baujob starten kann.

Die Trumpf-Siebstation reinigt mehrere Hundert Kilogramm Pulver pro Stunde und sichert so eine gleichbleibende Qualität des Pulvers. Auch die Entpackstation ist nahtlos in die Prozesskette integriert; der abgedeckte Bauzylinder lässt sich direkt in die Station fahren. Vorteil: Das externe Entpacken führt zu einer hohen Maschinenverfügbarkeit. Dank Schutzhandschuhen und Sichtschutz kommt der Anwender beim Entpacken und Reinigen nicht mit dem Pulver in Berührung. Das überschüssige Material landet am Ende wieder in der Siebstation. Die Anlage ist somit bestens für einen industriereifen Serienfertigungsprozess ausgestattet.

Mit ihrer flexiblen Automatisierungsschnittstelle ist die Anlage kompatibel für unterschiedliche Industrie- und Fertigungsszenarien. So lässt sich die 3D-Druck-Anlage je nach Fabrikkonzept schnell und einfach beispielsweise an einer automatisierten Roboterlösung, einem Schienensystem oder einem autonomen Fahrzeug anbinden.

Trumpf GmbH + Co. KG
www.trumpf.com
Rapidtech Stand 2-319

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