Neue Lösungen im Bereich der additiven Fertigung

Die additive Fertigung ermöglicht die schnelle, flexible und kostengünstige Produktion von Bauteilen mit wiederholbaren industriellen Qualitätsstandards. Als bahnbrechende Technologie ebnet sie den Weg für einen Paradigmenwechsel in der Produktgestaltung, Konstruktion und Fertigung. Sie beschleunigt die Produktentwicklung, bietet gestalterische Freiheiten, optimiert bauliche und ermöglicht Leichtbau-Strukturen. Zudem fördert die additive Fertigung die funktionelle Integration von Teilen.

Dazu bemerkt Peter Klink, Geschäftsführer Vertrieb bei EOS: «Wir bekommen zunehmend Anfragen von namhaften OEM, die sich intensiv mit dieser Technologie auseinandersetzen. Wir unterstützen sie dabei, die richtigen Anwendungen für den Einsatz der additiven Fertigung zu identifizieren, diese Anwendungen auf unsere Technologie hin zu optimieren und dieses Fertigungsverfahren schliesslich in deren Prozessketten zu integrieren. Ausschlaggebend für den Einsatz im Fertigungsumfeld ist eine hoch innovative Technologie, die Antworten bietet wo konventionelle Verfahren an ihre Grenzen stossen, und die eine gleichbleibende, reproduzierbare Qualität und eine nachhaltige Lösung für die Herausforderung des Kunden darstellt. Unser additives Fertigungsverfahren kann all dies bieten.»

 

Kompaktes Kunststoff-Lasersintersystem «Formiga P 110» (Bild: EOS).

Verbesserte Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit

Die neue kompakte «Formiga P 110» ist das Nachfolgemodell des am Markt etablierten und sehr erfolgreichen Kunststoff-Lasersintersystems «Formiga P 100». Sie bietet den flexiblen, kostengünstigen und hochproduktiven Einstieg in die Welt des Lasersinterns. Dazu ergänzt Peter Klink: «Die Formiga-Qualität ist mittlerweile zum Qualitätssiegel für die additive Fertigung im Kunststoffbereich geworden. Mit der Weiterentwicklung der P100-Produktelinie werden wir unseren Vorsprung in der Kompaktklasse weiter ausbauen.» Verschiedene EOS-Parametersätze erlauben dabei sowohl die Ausrichtung auf Wirtschaftlichkeit als auch auf Bauteileigenschaften, wie zum Beispiel Oberflächengüte. Kurze Durchlaufzeiten und vergleichsweise niedrige Investitionskosten sorgen dafür, dass das neue System auch ideal in eine Produktionsumgebung integriert werden kann, die höchste Flexibilität fordert.

 

Im Kunststoff-Lasersintersystem hergestelltes Werkstück; Werkstoff PA 2200 (Bild: EOS).

Das System eignet sich vor allem für die wirtschaftliche Produktion von Kleinserien und individualisierten Produkten mit komplexer Geometrie. Kleine, filigrane Komponenten, die etwa in der Medizinbranche oder auch zum Beispiel bei hochwertigen Konsumgütern zum Einsatz kommen, lassen sich ebenfalls sehr gut herstellen. In einem Arbeitsraum von 200 x 250 x 330 mm werden innerhalb weniger Stunden Produkte aus Polyamid und Polystyrol direkt aus CAD-Daten produziert.

Hannes Kuhn, Geschäftsführer der Kuhnstoff GmbH und Pilotkunde des neuen Systems bemerkt: «Die neu hinzugekommenen Parametersätze Balance 1.0 (120 µm Schichtstärke) und Top Quality 1.0 (60 µm Schichtstärke) ermöglichen eine noch detailgenauere und flexiblere Produktion. Die erhöhte Baurate komplettiert die Vorteile gegenüber dem Vorgängermodell.»

Das Lasersintersystem «Formiga P 110» bietet eine Vielzahl von technischen Innovationen, die zu einer nochmals verbesserten Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit führen, so etwa eine neu konzipierte 4-Kanal-Heizung und der Einsatz eines Punktpyrometers. Die kostenoptimale Integration in Betrieben mit zentraler Stickstoffversorgung wird durch einen externen Stickstoffanschluss gewährleistet. Das bewährte Dosier- und Beschichtungssystem wurde beibehalten.

 

Lasersintersystems «Precious M 080» zur Verarbeitung von 18-karätigem Gold (Bild: EOS).

Das äusserst bediener- und wartungsfreundliche System benötigt nur ein Minimum an Zubehör. Bei der Konstruktion wurde auch auf einen geringen Energieverbrauch und niedrige Gesamtbetriebskosten Wert gelegt. Das türgängige Lasersintersystem stellt keine hohen Anforderungen an die Aufstellbedingungen. Die Installation und Kalibrierung können in weniger als zwei Tagen durchgeführt werden. Da die Datenaufbereitung bequem am Arbeitsplatz stattfindet, eignet sich das System auch für dezentrale Fertigungsbereiche. Der hohe Automatisierungsgrad und die ergonomische Peripherie der «Formiga P 110» ermöglichen zudem ein komfortables Handling sowie die optimale Ausnutzung von Maschinenkapazität und Werkstoffen.

 

Uhren- und Schmuckindustrie im Visier

Auf einem Prototyp des kleinen Metall­Lasersintersystems «Precious M 080» hat EOS erstmalig Edelmetallteile aus 18-karätigem Gelbgold gefertigt. Damit wird das erschwingliche und kompakte System als Fertigungslösung für die Uhren- und Schmuckindustrie neue Massstäbe setzen, ist es doch genau auf deren Bedürfnisse abgestimmt.

 

Manschettenknöpfe auf der Bauplattform direkt nach der Fertigung im Lasersintersystem «Precious M 080» (Bild: CPM).

Bei der Entwicklung des Systems hat sich EOS mit Cookson Precious Metals (CPM), einem weltweit etablierten Lieferanten für die Edelmetallindustrie, zusammengeschlossen. Auf Basis der strategischen Entwicklungspartnerschaft beabsichtigen beide Unternehmen, edelmetallbasierte Anwendungen in der Uhren- und Schmuckindustrie einzuführen und weiterzuentwickeln. Die Technologie kommt von EOS, den Vertrieb übernimmt CPM in den genannten Industriezweigen. Das Produkt- und Leistungsspektrum wird über die Beratung, DMLS-basierte Designprozesse (DMLS = Direktes Metall-Lasersintern), die Herstellung von Edelmetallteilen bis hin zur Entwicklung und Produktion spezieller Edelmetalllegierungen für den additiven Fertigungsprozess reichen.

Geplant ist auch die Entwicklung einer massgeschneiderten Lösungskette für die Serienfertigung von Schmuck. Gegenwärtig bietet CPM Fertigungskapazitäten für die Herstellung von Modellen aus 18-karätigem Gelbgold an. Stella Layton, CEO von Cookson Precious Metals, erklärt: «Auf der Grundlage von 3D-CAD-Daten entstehen mit Hilfe dieser Technologie massgefertigte Uhren- und Schmuckteile. Hochkomplexe und aufwändigste Entwürfe werden möglich, deren Umsetzung bisher undenkbar war. Mit dem Verfahren lassen sich sowohl Einzelstücke als auch Grossserien fertigen. Dabei werden zahlreiche Prozessschritte überflüssig und Werkzeugkosten können eingespart werden.»

 

Schmuckstück aus 18-karätigem Gelbgold, gefertigt im Lasersintersystem «Precious M 080» (Bild: CPM).

Dr. Adrian Keppler, Geschäftsführer Strategie und Geschäftsfeldentwicklung bei EOS, fügt noch hinzu: «Mit CPM haben wir den perfekten Partner gefunden, um unsere innovative Technologie auch in der Luxusgüterindustrie einzuführen und dort einen Paradigmenwechsel in der Fertigung einzuläuten. Wir sind fest davon überzeugt, dass unser Verfahren für diese Branchen ein immenses Potenzial besitzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungstechniken ebnet es den Weg zu einer völlig neuen Herangehensweise in Design und Fertigung: Das Design bestimmt die Fertigung, und nicht umgekehrt. Die EOS-Technologie bietet grosse gestalterische Freiheiten, nach denen diese Branche lange gesucht hat. Selbst anspruchsvollste Hersteller können nun neue Produkte und Geometrien fertigen, die auch ihren höchsten Qualitätsanforderungen gerecht werden. Die Technologie ist für die Vorstellungskraft der Designer eine willkommene Herausforderung und bringt sie auf die nächst höhere Ebene.»

Sowohl EOS als auch CPM glauben an die individuellen e-Manufacturing-Lösungen, welche die Wirtschaftlichkeit der Uhren- und Schmuckfertigung nachhaltig verändern werden. Aufgrund der Zeit, die durch diese Technologie eingespart wird, lassen sich die allgemeinen Kosten bei der Fertigung qualitativ hochwertiger Uhren- und Schmuckteile aus Edelmetall senken. Mithilfe des e-Manufacturings können Designer DMLS-Teile herstellen, die nicht durch herkömmliche Fertigungswege beschränkt werden.

 

Kurz und bündig Die EOS GmbH wurde 1989 gegründet. Sie ist Technologie- und Marktführer für designgetriebene integrierte e-Manufacturing-Lösungen im Bereich der additiven Fertigung. Das Unternehmen bietet ein modular aufgebaut Lösungsportfolio an aus Systemen, Anwendungs-Know-how, Software, Parametern, Werkstoffen und deren Weiterentwicklung. Dazu kommen Wartung, Anwendungsberatung und Schulungen. EOS GmbH, Robert-Stirling-Ring 1, D-82152 Krailling Tel. +49 89 893 360, Fax +49 89 893 362 85 info@eos.info, www.eos.info   Cookson Precious Metals (CPM) ist ein führender Anbieter von Edelmetallprodukten in Europa und Lieferant von Legierungen, Drähten, Blechen, Rohren, Münzenrohlingen und Gusskörnern aus Gold, Silber, Platin und Palladium. Das Unternehmen ist darüber hinaus ein grosser Edelmetallveredler und erfüllt den Produktionsstandard «Good Delivery» der London Bullion Market Association. Cookson Precious Metals, 59-83 Vittoria Street, Birmingham, B1 3NZ www.cooksongold.com

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