Additiv Fertigung auf Multi-Material 3D Drucker

Die Schaeffler Gruppe präsentierte auf der Automatica 2023 ein neuartiges System für das additive Manufacturing für die Industrie. Der Multi Material 3D Drucker bietet ein grenzenloses Potential für einzigartige Material-Kombinationen und Funktionsintegration, freie Design-Gestaltung und schnelle Marktreaktion in der additiven Fertigung.

Inhalt

• Patentierte Beschichtung für pulverbettbasiertes Laserschmelzen
• Additive Fertigung für Metall-Keramik
  • Meilenstein in der additiven Fertigung
  • Das Multimaterial 3D Druck Verfahren
• Was heute und vielleicht morgen möglich ist – Videostatement
• Häufige Fragen
  
  

Patentierte Beschichtung für pulverbettbasiertes Laserschmelzen

27.11.2023 | Durch pulverbettbasiertes Laserschmelzen lassen sich Bauteile wie Werkzeuge, Prototypen oder Kleinserien innovativer, effizienter und noch nachhaltiger herstellen.

Die patentierte Selective Powder Deposition (SPD)-Technologie von Schaeffler Aerosint ermöglicht das Auflegen homogener Schichten aus mehreren nebeneinander angeordneten Materialbereichen. So bringt der selektive Auftrag verschiedener Pulver das richtige Material in der erforderlichen Menge an die gewünschte Stelle.

Sogenannte Recoater halten dafür separat mehrere Materialpulver bereit. Vergleichbar mit dem Schlitten eines Bürodruckers appliziert dieser 3D-Bauteile in bis zu 300 μm großen Pulverpixeln. Die SPD-Technologie lässt sich auf additive Fertigungsverfahren wie Binder Jetting und Laser Powder Bed Fusion sowie auf indirekte Verfahren anwenden.

Schaeffler Special Machinery wird die SPD-Technologie in seinem Multimaterial-3D-Drucker einsetzen, der ab 2024 auf den Markt kommt. „Mit Integration dieser Zukunftstechnologie kann Schaeffler Special Machinery als Partner für Produktionsexzellenz seinen Kunden ein noch diversifizierteres Anlagenportfolio anbieten, insbesondere für die Bereiche Industrie 4.0 und Medizintechnik“, erläutert Bernd Wollenick, Leiter Schaeffler Special Machinery.

Additive Fertigung für Metall-Keramik

13.07.2023 | Die Multimaterial-3D-Druck Anlage von Schaeffler basiert auf einem einzigartigen Konzept für die hochpräzise additive Fertigung von 3D-Druck Bauteilen in einer Kombination aus Metallen und Keramiken. Bei der Entwicklung der Anlage für additive Fertigung, die Metalle und Keramiken kombiniert drucken kann, hat Schaeffler mit einem Partner für Materialaufbring-Verfahren zusammengearbeitet.

3D Druckservice – online und schnell

Im Rahmen des Projekts wurde ein gesamtheitlicher Produktionsansatz verfolgt, der vom Design der 3D Geometrie bis zum fertigen Bauteil alles umfasst. Der Multimaterialdrucker stellt neben der Anlage selbst auch die Software und das Druckmaterial bereit. Ergänzt wird das Angebot durch Services wie design to print und die Vermessung sowie Kalibrierung der Anlage.

Meilenstein in der additiven Fertigung

„Unser neuentwickeltes Anlagenkonzept für den 3D-Druck mit verschiedenen Materialien ist ein Meilenstein für die Integration additiver Fertigungsverfahren in unsere Fertigungslinien“, sagt Bernd Wollenick. „Die Lösung ermöglicht Kunden innovative Materialkombinationen, neue Funktionsintegration in Bauteile und Werkzeuge sowie höhere Flexibilität bei der Gestaltung von Produkten und Werkzeugen.“

Das Multimaterial 3D Druck Verfahren

In dem innovativen 3D Druckverfahren werden die Materialschichten auf dem Druckbett aufgebracht. Aus integrierten Pulver-Reservoirs gelangen bis zu drei unterschiedliche Materialien in den Recoater, der die verschiedenen Pulver nebeneinander Schicht für Schicht auf der Bauplattform ablegt.

Mittels Laserschweißen verschmelzen die einzelnen Schichten sukzessive miteinander. Mehrere Scanner und Laserquellen übernehmen die Bearbeitung einer großen Materialien Bandbreite. In einer mit Argon-Schutzgas geschützten Prozesskammer findet der 3D Druck statt.

Die 3D Druck Bauteile können bis zu 250 x 250 x 250 mm groß sein. Sie werden mit einer Schichtdicke von 40 bis 200 µm gedruckt mit einer Präzision von 0,2 mm. Die Dichte beträgt dabei zum Beispiel bei Stahl 99,9 % oder bei Kupfer, 99 %. Die neue Multimaterial 3D Druck Anlage wird ab 2024 verfügbar sein.

Was heute und vielleicht morgen möglich ist

27.06.2023 | Carsten Merklein, Leiter Advanced Manufacturing Technologies bei der Schaeffler AG in Herzogenaurach, präsentiert die neue Multimaterial 3D-Druck-Anlage, die künftig vielleicht sogar Komponenten für Elektromotoren drucken wird. Das Statement wurde auf der Automatica in München gegeben.

Schaeffler stellt aus auf der EMO 2023.

Häufige Fragen

Wie ist die Funktionsweise der additiven Fertigung?

Die additive Fertigung, oft auch als 3D-Druck bezeichnet, ist ein fortschrittliches Fertigungsverfahren, das gerne für Rapid Prototyping eingesetzt wird, aber inzwischen zunehmend massentauglich für die Herstellung von Bauteilen wird. Es ermöglicht, Objekte Schicht für Schicht direkt aus digitalen Dateien zu erstellen. Dieser Prozess bietet vielfältige Vorteile gegenüber herkömmlichen Fertigungsmethoden. Hier sind die wesentlichen Aspekte der Funktionsweise der additiven Fertigung:

• Digitaler Entwurf: Der Prozess beginnt mit CAD-Daten und einem digitalen 3D-Modell des zu fertigenden Objekts. Dieses Modell wird in einer speziellen Software erstellt oder durch 3D-Scanning eines bestehenden Objekts gewonnen.
• Schichtweiser Aufbau: Das 3D-Modell wird in dünne, horizontale Schichten zerlegt. Der Drucker erstellt das Objekt dann Schicht für Schicht. Jede Schicht entspricht einem Querschnitt des endgültigen Objekts.
• Materialauswahl: Verschiedene Materialien können in der additiven Fertigung verwendet werden, darunter Kunststoffe in Form von Filamenten, Metalle, Harze und sogar lebende Zellen. Die Materialauswahl hängt von der spezifischen Anwendung und den Anforderungen des hergestellten Objekts ab.
• Fertigungstechniken: Es gibt verschiedene Techniken der additiven Fertigung, darunter Fused Deposition Modeling (FDM), Stereolithographie (SLA), Selektives Lasersintern (SLS) und Direct Metal Laser Sintering (DMLS).
• Nachbearbeitung: Nach dem Druck kann das Objekt nachbearbeitet werden, um die Oberflächenqualität zu verbessern oder zusätzliche Eigenschaften hinzuzufügen.

Was ist Multimaterial 3D Druck?

Definition des Multimaterial 3D Drucks: Das ist wohl die Königsklasse der Fertigungsverfahren additiver Fertigung, wenn mehrere Werkstoffe gleichzeitig gedruckt werden können. Im Multimaterial-3D-Druck werden in einem Arbeitsschritt zwei bis mehrere Materialien zur Fertigung eines Bauteils verwendet. Die Wahl zwischen diversen Werkstoffen erweitert die Möglichkeiten der additiven Fertigung von Bauteilen um ein Vielfaches.

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