3D-Druck für die additive Fertigung
3D-Druck Verfahren, 3D-Drucker, Filament bzw. Druck-Werkstoff usw. für den modernen Maschinenbau und spezielle Branchen
Bild: Fraunhofer IWU
Moderne Materialien, Werkstoffe und zukunftsfähige Verfahren
Hier finden Sie moderne neue Werkstoffe, Technologien und Verfahren zu deren Bearbeitung oder Verarbeitung für den Maschinen und Anlagenbau sowie viele weitere Branchen der industriellen Produktion, darunter Materialien wie Glas, Keramik, Kunststoffe, Metalle und Verbundwerkstoffe sowie Verfahren wie 3D Druck und Oberflächentechnik.
Inhalt
Brandneue Werkstoffe und Verfahren
Die Entwicklung moderner Werkstoffe und Verfahren für industrielle Anwendungen sind entscheidend geprägt von Energieeinsparung, Leichtbau, Umweltschutz und Nachhaltigkeit. Werkstoffentwickler und Forschende arbeiten an der Performance und Kosteneffizienz von neuen Werkstoffen. Und so unterliegen die Materialwissenschaft und die Werkstoffkunde einem ständigem Wandel und es entstehen zum Beispiel neue Legierungen der Stähle oder innovative Filamente für den 3D-Druck. All diese Werkstoffe müssen natürlich auch bearbeitet werden. Dazu beleuchten wir Verfahren zur Herstellung, dem Verarbeiten von Rohstoffen sowie Technologien zur Formgebung usw.
Werkstoffe und Verfahren für spezielle Branchen
Die folgenden Materialien und Verfahren sind für spezielle Branchen wie die Automobilindustrie, Erneuerbare Energien, Gebäudetechnik, Medizintechnik, Mikrosystemtechnik entwickelt worden. Auch finden Sie hier neue Werkstoffe, welche die angewandte Forschung entwickelt hat.
Entdecken Sie die Vorteile des Laserschmelzens von Metallpulvern: Der 3D-Druck von Metallen erfreut sich wachsender Beliebtheit. Besonders das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen bzw. Laser Powder Bed Fusion (LPBF) gestattet filigrane und sehr komplexe Strukturen und eröffnet immer neue Einsatzfälle. Die Qualität des Prozesses hängt stark von den richtigen Temperaturen ab. Um diese…
Der 3D-Drucker Metall zieht mehr und mehr in die Fertigung ein. Anstatt Tage oder Wochen auf die herkömmliche Bearbeitung zu warten, lassen sich Metallteile jetzt fast sofort in Stunden und ohne zusätzliche Werkzeuge in 3D drucken. Präzisionsteile und Baugruppen sind so schnell und kostengünstig herzustellen. Der Artikel stellt Neuheiten und…
Die Herstellung von künstlichen Herzklappen hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht und eine Vielzahl von Verfahren und Materialien sind für ihre Herstellung verfügbar. Fergal Coulter hat in einem Forschungsprojekt eine bioinspirierte künstliche Herzklappe im 3D Druck Verfahren hergestellt. Dieser Artikel beschreibt, wie bei einer Computertomografie Vermessung in der additiven Fertigung ein…
Freudenberg Sealing Technologies (FST) hat ein Verfahren zur Werkstoffprüfung und eine Simulationsmethode für Elastomerwerkstoffe entwickelt, mit denen sich die Leistung und Lebensdauer von Komponenten in Offshore Windkraftanlagen verbessern lassen. Die Werkstoff Simulation analysiert, wie sich die Materialien über die Lebensdauer einer Turbine hinweg verhalten.
Werkstoffe und Verfahren für Maschinen und Anlagen
Das Engineering des modernen Werkstoffes geht einher mit einem effizienten Verfahren, welches dieses bearbeiten kann. Das kommt besonders im Maschinen und Anlagenbau zum Tragen. Wir berichten nachfolgend über beide Seiten: Innovationen von neuen Werkstoffen und neuen Verfahren zu deren Bearbeitung:
CNC Steuerung für die Forschung in der Biegetechnik
An der TUM hat man sich der Bearbeitung neuer Materialien mit bestehenden Fertigungsmethoden in der Biegetechnik angenommen. An dem praktischen Beispiel einer Freiformbiegemaschine von J. Neu spielt das IoT CNC Steuerungsmodul DAU von Mitsubishi Electric eine wesentliche Rolle. Am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen von Prof. Dr.-Ing Wolfram Volk wird derzeit an Projekten geforscht, die für die Biegetechnik, entscheidende Weiterentwicklungen bringen können.
Mit Iglidur Konfigurator zum richtigen Gleitlager Werkstoff
Geht es um verschleißfeste Tribo Polymere haben Anwender bei Igus die Qual der Wahl. Für die Kleinserie oder Serienfertigung im Spritzguss, einen Prototypen aus dem 3D Drucker oder Halbzeug hat der Kunststoffspezialist jetzt einen Offline Konfigurator für seine 39 Iglidur Standard Werkstoffe entwickelt: Mit Schablonen kann der Anwender den passenden Werkstoff ermitteln. Ein Iglidur Expertensystem steht zudem bei der Auswahl und Berechnung der Lebensdauer zur Verfügung.
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Rampf präsentiert ein Strukturharz für die Verkleidung im Flugzeug Hauptfahrwerk und ein Cyanatester-Infusionssystem für die Composite Fertigung der Luftfahrt. Die neue Verkleidung ersetzt die bisherige Aluminiumhülle und vermeidet so durch Eigenfrequenzen hervorgerufene Probleme. Das niederviskose Infusionssystem bietet erstklassigen mechanischen Eigenschaften. Beide Neuheiten erfüllen die hohen Anforderungen an den Brandschutz.
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Der „Preeflow Eco-PEN300 1K“ Dispenser von Viscotec sorgt in automatisierter Anwendung für optimale Oberflächentechnik Prozesse und geringen Materialverbrauch. Anwendungen finden sich finden sich überall: u. a. auf Lenkrädern und Kühlergrills bei Autos, Baggern und Traktoren, auf Kaffeemaschinen, Kühlschränken und anderen Haushaltsgeräten.
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Mit der neuen modularen Mikrowellentechnologie „Raku Microwave Curing“ von Rampf werden ultraschnelle Aushärte- und Prozesszeiten beim Mischen und Dosieren von Dichtungssystemen, Klebstoffen und Vergussmassen erzielt. Im Mittelpunkt steht die thermische Aktivierung von ein- und zweikomponentigen Kunststoffsystemen mittels Mikrowellenstrahlung.
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Karl Späh baut seine Kapazitäten in der Kunststoffbearbeitung weiter aus. Mit einer neuen Generation von multifunktionalen Plottern können für sämtliche Bereiche aus Industrie und Technischem Handel präzise Kunststoffteile bis zu einer Größe von 3 x 2 m und maximal 70 mm Stärke gefertigt werden. Und dies in jeder gewünschten Form und Stückzahl ab Losgröße 1. Die Frästeile können aus allen gängigen Kunststoffen wie PA, PC, PE, PEEK, POM, PP, PS, PTFE, PVC und viele weitere gefertigt werden.
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Maschinen- und Fahrzeugteile werden mit höchster Präzision gefertigt. Schon kleinste Kratzer können die Funktion beeinträchtigen und zu Reklamationen führen. Um das zu vermeiden, sollte das Qualitätsmanagement bei Bauteilen mit empfindlicher Oberfläche immer auch den Transportschutz einbeziehen. Als Lösung bieten sich „Poly-Net“ Zwischenlagegitter für Ladungsträger von den Norddeutschen Seekabelwerken an.
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Die neue FIP CC-Technologie (Formed-In-Place Closed-Cell) von Sonderhoff bringt die hohe Wasserdichtigkeit der Silikon-Welt und die attraktiven Materialkosten der Polyurethan-Welt zusammen. Die Schaumdichtungen „Fermapor CC“ auf PUR-Basis sind Raumtemperatur vernetzende 2-K-Systeme, die mit dem FIP CC-Aufschäumverfahren eine sehr feinzellige überwiegend geschlossenzellige Weichschaumdichtung bilden.
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Ob direkte und indirekte Lichtakzente, farbig lackierte Akzentleisten oder Spiegelflächen: Mit innovativer Kunststoffbeschichtung lassen sich Komponenten im und ums Fahrzeug herum vielfältig gestalten. Wie groß die Bandbreite des Machbaren mit Plasma-Vakuum-Beschichtungen (PVD) in Kombination mit UV-Lack ist, zeigt Benseler.
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Sembach Technical Ceramics fertigt seit kurzem Kleinstteile im Mikrospritzguss Verfahren. Mikrospritzguss ist in der Keramikbranche noch nicht sehr verbreitet. Herstellern von Medizintechnik fehlt hier oft noch das Wissen über die Werkstoffe der Technischen Keramik. Diese bieten aber eine Reihe positiver Eigenschaften. Damit eignen sie sich besonders für Miniatur Bauteile in der Medizintechnik.
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Datalogic präsentiert seinen neuen Laserer „Arex 400“. Zusammen mit der Software „Marvis“ erhält der Anwender eine Traceability-Komplettlösung. Die Arex-Serie ist eine Familie kompakter Faserlaser zur Hochgeschwindigkeitsmarkierung auf Metall und Kunststoff für die Automobil- und Elektronikindustrie.
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Beim Korrosionsschutz durch Oberflächenbeschichtung von Metallen ist die Wasserstoffversprödung ein allgegenwärtiges Thema. Das betrifft vor allem sicherheitsrelevante Bauteile, an die besonders hohe Festigkeits-Anforderungen gestellt werden. Ebbinghaus Verbund setzt die Zink-Thermo-Diffusion (ZTD) für den Korrosionsschutz von Schüttgutteilen ein und schließt damit diese Problematik aus.
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Die Glimmerglaskeramik „Vitronit“ vom Werkstoffzentrum Rheinbach (WZR) erfreut sich immer größerer Beliebtheit unter Konstrukteuren und Entwicklungsingenieuren. Insbesondere wenn Kunststoffe oder Metalle an ihre Grenzen stoßen, ist dieser porenfreie Keramik-Werkstoff eine gefragte Alternative. Er ist bis 1000 °C temperaturbeständig und lässt sich mit herkömmlichen Werkzeugen spangebend bearbeiten. Inzwischen werden daraus hochwertige Prototypen und Serienteile mit bisweilen erstaunlichen Eigenschaften gefertigt.
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Granta Design hat das neueste Release seines Werkzeugs für Materialinformations-Management „Granta MI“ Version 12 vorgestellt. Fertigungsunternehmen investieren zunehmend in Digitalisierungs-Strategien, um mit einer präzisen virtuellen Abbildung des realen Produktes Entscheidungsfindungen zu ermöglichen und Innovation voranzutreiben. In Sachen „Digitaler Zwilling“ müssen die eingesetzten Werkstoffe exakt abgebildet werden.