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Dienstag, 12. Dezember 2017

Additive Fertigung

Automatisch zum Serienteil aus Kunststoff

Von Stefan Asche | 15. Juni 2017 | Ausgabe 24

Ein neues Maschinenkonzept senkt die Kosten.

BU Formlabs Formcell
Foto: Formlabs

In der „Form Cell“ arbeiten eine Reihe von Stereolithografiemaschinen. Ihnen angeschlossen sind eine Reinigungs- und eine Nachhärtungsstation. Für den Bauteiltransport sorgt ein Portalroboter.

Wissenschaftler aus dem Umfeld des Massachusetts Institute of Technology (MIT) schicken sich an, die additive Fertigung zu revolutionieren. Erst vor wenigen Wochen hat das Start-up Desktop Metal angekündigt, Metalle 100 mal schneller in Form bringen zu können als andere Druckerhersteller – zu einem 20tel der üblichen Kosten (s. VDI nachrichten 21/2017). Ähnlich vollmundig tritt nun die Firma Formlabs auf. Die Bostoner wollen die generative Fertigung von Kunststoffteilen beschleunigen und deutlich günstiger machen. Dazu haben sie zwei Projekte am Start.

Mit dem „Fuse 1“ bietet Formlabs erstmals einen Drucker an, der Pulver mittels Laserstrahl selektiv verschmilzt (SLS-Verfahren). Bisher hatten die Amerikaner nur Stereolithografiemaschinen im Portfolio. In der Grundversion kostet der Fuse 1 9999 €. Bisher gibt es nur zwei Wettbewerber, die SLS-Drucker für einen vierstelligen Betrag anbieten können. Die meisten Geräte am Markt kosten ein Vielfaches.

Der Fuse 1 bietet einen auswechselbaren Bauraum von 16,5 cm x 16,5 cm x 32 cm. In ihm arbeitet ein 10 W Faserlaser. Die Spotgröße liegt bei 200 µm. Als Material wird bisher Nylon 12 und Nylon 11 angeboten. Damit lassen sich widerstandsfähige Prototypen und Endprodukte fertigen. Eine Besonderheit der Maschine ist die Recyclingfunktion: Pro Baujob kann bis zu 50 % Gebrauchtpulver genutzt werden.

Spannender noch ist das „Form Cell“-Konzept. Es realisiert das, woran viele namhafte Druckerhersteller derzeit noch arbeiten: die vollautomatische Produktion. Kern der Lösung ist eine Reihe von „Form 2“-Druckern. Dieses Modell zählt zu den weltweit meistverkauften Stereolithografiemaschinen. Sie tauchen das Bauteil immer wieder in ein Harzbecken und härten das Material Schicht um Schicht mittels Laserstrahl aus.

In der „Form Cell“ steht neben den Druckern eine Art von Waschautomat, der das fertige Bauteil mittels einer Alkohollösung von Harzresten befreit. Daran schließt sich eine auf UV-Licht basierende Nachhärtungsstation an.

Verbunden werden die einzelnen Stationen mittels eines Portalroboters. Gesteuert wird das ganze System von einer eigens entwickelten Software. Sie sorgt für eine automatische Verteilung anstehender Druckaufträge an verfügbare Maschinen. Fertige Bauteile werden in einen Regalwagen sortiert.

Der Sportschuhhersteller New Balance zeigte sich bereits angetan von den technischen Möglichkeiten und unterzeichnete einen Kooperationsvertrag. Gemeinsam wollen die beiden Firmen neue Materialien für Sohlen entwickeln – und Athleten damit auf die Sprünge helfen.

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