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DER KONSTRUKTEUR 10/2017

DER KONSTRUKTEUR 10/2017

3D-DRUCK SPECIAL PATCH

3D-DRUCK SPECIAL PATCH PLACEMENT – TECHNISCHE DATEN n maximale Breite des Rollenmaterials: 500 mm n maximale Größe der einzelnen Patches: 240 x 80 mm n Geometrie der Patches frei programmierbar n Dauer eines Patching-Zykluses: 5 s inklusive schneiden, gravieren, ablegen und fixieren n Eine Maschinenzelle kann mit drei unterschiedlichen Material-Rollen arbeiten n Patch-Placement-Anlagen lassen sich zu einem Produktions-Cluster verketten "PATCH PLACEMENT ERÖFFNET KONSTRUKTEUREN FREIHEITEN" Dr. Martin Steyer, Leiter des Bereichs Integrated Solutions, Manz AG Patch Placement ermöglicht Konstrukteuren mit seinen frei programmierbaren Achsen eine enorme Vielfalt an komplexen und hochintegrierten Produktgeometrien. Zudem lassen sich Materialien mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften kombinieren. Schließlich werden Entwürfe sofort massenproduktionstauglich sein, wenn Konstrukteure mit denselben Anlagen arbeiten, wie auch die Fertigung selbst. www.DerKonstrukteur.de oder Faserverbund-Werkstoffe wie zum Beispiel Carbon Composites. Diese lassen sich mit Patch Placement zu geometrisch komplexen Strukturen formen – mit höchster Stabilität bei gleichzeitig geringstmöglichem Materialeinsatz und damit Gewicht: Nur an Stellen, die erhöhter mechanischer Belastung ausgesetzt sind, trägt Patch Placement etwas dicker auf und bedient so höchste Leichtbauansprüche. Es gibt fast keinen Materialverschnitt, verschiedene Materialien und Farben lassen sich „von der Rolle“ oder exakter, mehreren Rollen kombinieren, ohne dass eine Anlage aufwändig umgerüstet werden muss. Während an der Oberfläche eines Produkts beispielsweise die Haptik und die Optik zählen, können im Inneren steifere Materialien in einer ganz bestimmten Struktur verarbeitet werden. Der Vorteil gegenüber dem 3D-Druck: Mit Patch Placement sind wesentlich höhere Materialdurchsätze und kürzere Produktionszyklen möglich. MEHR ALS NUR PROTOTYPENBAU „In der Konstruktion ergeben sich mit Patch Placement ganz neue Freiheiten, und zwar über das Rapid Prototyping hinaus“, sagt Dr. Martin Steyer, der bei Manz den Bereich Integrated Solutions leitet. „Vor allem drei Vorteile sehe ich für Konstrukteure: Zum einen ermöglicht Patch Placement mit seinen frei porgrammierbaren Achsen eine enorme Vielfalt an komplexen und hochintegrierten Produktgeometrien. Hinterschnitte, Hohlräume oder Fluid-Ströme in jeder Lage – alles ist möglich. Ohne Umspannen, ohne dass Bauteile zusammengesetzt werden müssen. Der zweite große Vorteil ist: Ich kann Materialien mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften kombinieren. Zum Beispiel können poröse Materialien in ein Bauteil integriert werden, wenn Kühlmittel nah ran an eine ganz bestimmte Stelle geleitet werden soll. Und schließlich werden sich Konstrukteure weniger den Kopf zerbrechen müssen, ob ihre Entwürfe auch massenproduktionstauglich sind, wenn sie mit denselben Anlagen arbeiten, wie auch die Fertigung selbst.“ SOFTWAREGESTEUERT UMRÜSTEN Patch-Placement-Anlagen sind autark aufgebaut und lassen sich deshalb unkompliziert in bestehende Fertigungslinien integrieren. Vorausgesetzt, eine Fertigungslinie ist komplett digitalisiert. Denn nur dann werden sich kundenindividuelle Produkte wie Großserienprodukte fertigen und ihre Lieferzyklen deutlich beschleunigen lassen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine weitere Eigenschaft von Patch Placement relevant: Das Verfahren ist nicht an Werkzeugformen gebunden und lässt sich somit allein softwaregesteuert umrüsten. Für Martin Steyer von Manz ist das hochflexible Verfahren damit ein wichtiger Baustein einer sich selbst organisierenden Produktionslinie, auf der sich auch kleinere Stückzahlen prozesssicher und kosteneffizient herstellen lassen und die Modellwechsel in Echtzeit zulässt: „Das Patch Placement-Verfahren bietet sich für all jene Hersteller an, die mit einer nur schwer beherrschbaren Variantenvielfalt ihrer Produkte zu kämpfen haben und deshalb höchste Anforderungen an die Flexibilität in der Fertigung stellen.“ Im Verbund mit webbasierten Entwicklerplattformen oder Produkt-Konfiguratoren, digitalen Materialdatenbanken und einer logikbasierten Mustererzeugung lassen sich externe Entwickler und sogar Kunden, also auch Konsumenten, künftig viel direkter in einem Produktionsprozess einbeziehen. Begriffe wie „vernetzte Produktion“ oder „open source“ erhalten damit eine viel breitere Bedeutung als bisher. Das frei konfigurierbare Patch Placement als Baustein einer kundenindividuellen Massenproduktion könnte sogar dazu führen, dass sich die Fertigung in vielen Branchen wieder näher beim Kunden ansiedelt. Als lokal vernetzte Produktion sind das gute Chancen für „Made in Germany“. Bilder: Manz www.manz.com 96 DER KONSTRUKTEUR 10/2017

ROBUSTES UND FLIESSFÄHIGES HIGHSPEED-FILAMENT Mit Pro HS bietet Big Rep ein Druck-Filament an, das die Herstellungszeiten im 3D-Druck um bis zu 50 % reduzieren kann. Seine mechanischen Eigenschaften und Druckbarkeit ähneln denen von PLA, allerdings ist es etwas robuster und besitzt eine doppelt so hohe Fließfähigkeit. Die Produktion des nicht-ölbasierten Biopolymers ist außerdem umweltverträglicher als die von ABS-Kunststoffen. Die Rohstoffe stammen aus erneuerbaren Ressourcen. Das Material kann in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt werden, eignet sich aber besonders für großformatige Objekte und Prototypen. Es lässt sich sowohl auf neuen als auch auf älteren Big-Rep-Druckern nutzen. Das Filament gibt es in den neutralen Farben Natur und Basalt. Beide sind bereits nach dem Extrudieren matt. Weitere Farben sind optional ebenfalls möglich. Erhältlich ist das Material in den Spulengrößen 2,5, 4,5 und 8 kg bei 2,85 mm Durchmesser im Big-Rep-Onlineshop. IP66 zertifiziert bigrep.com/de TRIPOD-KINEMATIK FÜR DEN 3D-DRUCK www.bahr-modultechnik.de AUTOMATISIERTER 3D-DRUCK AUF MEHREREN EBENEN Eine neuartige, fortlaufende Lösung für die additive Fertigung mit mehreren Druckeinheiten hat Stratasys mit dem Continuous Build 3D Demonstrator entwickelt. In der modularen Plattform arbeiten mehrere 3D-Druckereinheiten parallel und werden über eine cloudbasierte Architektur betrieben. Das Auswerfen fertiger Teile und das Starten neuer Druckaufträge laufen automatisch ab. Jeder 3D-Druckereinheit kann ein anderer Druckauftrag zugewiesen werden, was eine individualisierte Serienfertigung ermöglicht. Die skalierbare Plattform kann auch jederzeit um weitere Einheiten ergänzt werden. Durch die automatische Verwaltung von Druckwarteschlangen, Auftragsverteilung und Architekturredundanz wird der Durchsatz erhöht, da Aufträge automatisch einem verfügbaren Drucker zugewiesen werden. Anwendungsmöglichkeiten finden sich z. B. in der Bildung, beim Rapid Prototyping und in Umgebungen, in denen eine Fertigung ohne Werkzeuge und Lagerbestände benötigt wird. www.stratasys.com/de Ein Systemaufbau für 3D-Drucker zum FFF/FDM-Druck großformatiger Objekte im Schmelzschichtverfahren ist der CLLK 60-Tripod von Bahr Modultechnik. Bei ihm lassen sich für den 3D-Druck Druckbettdurchmesser bis 900 mm und eine Druckhöhe bis 1200 mm realisieren. Das Grundgerüst bilden Profilachsen der Reihe LL 60 mit abgerundeter Außenseite. Hochpräzise Kugelgewindespindeln mit Kugelgewindemuttern und einem Wirkungsgrad von über 90 % ermöglichen eine exakte Positionierung. Um einen ungehinderten Gleichlauf zu gewährleisten, verfahren die Spindelmuttern über ein Rollenführungsschlittensystem entlang der Profilachsen. Die zusätzlichen Nuten im Profil vereinfachen die Einpassung von Seitenrahmenverkleidungen. Durch die Sandwich-Bauweise der laserzugeschnittenen Stahlplatten für Druckbett, Steuerungseinheit und Dachabdeckung lässt sich die gesamte Anlage leicht montieren. Auf Wunsch wird das Gerät auch mit einer Steuerungs- und Antriebseinheit ausgestattet. Kabeldurchführung universell robust hygienisch Die Kabeldurchführung KEL-DPU mit Zugentlastung für Leitungen ohne Stecker. starke Zugentlastung einfache Bestückung hohe Packungsdichte hygienisches Design bis bis IP65 zertifiziert bis IP66 zertifiziert MOTEK Stuttgart | 09.10. – 12.10.17 Halle 7 | Stand 7312 www.icotek.com

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