Selektives Laserschmelzen DMG Mori Additive und Festo pushen die 3D-Druck-Produktivität

DMG Mori Additive hat mit der Lasertec 30 Dual SLM eine sehr produktive 3D-Druckmaschine. Festo als Partner automatisiert das Schutzgasmanagement.

Die Lasertec 30 Dual SLM von DMG Mori Additive gilt als Flaggschiff in Sachen generativer Fertigung durch selektives Laserschmelzen (SLM) im Pulverbett. Sie ermöglicht die Herstellung hochkomplexer Bauteile mit Funktionsintegration, innen liegende, konturnahe Kühlkanäle sowie verkürzte Produktentwicklungszeiten durch sofort verfügbare Prototypen aus Serienwerkstoffen, wie DMG Mori Additive erklärt. Zwei leistungsstarke 600-Watt-Laser, deren Scannerfelder jeweils den gesamten Bauraum abdecken, ermöglichen Aufbauraten von bis zu 90 Kubikzentimetern pro Stunde.

SLM-Pulvermodul schnell und sicher auswechselbar

Neben der Aufbauleistung gelten als weitere Pluspunkte, dass das Dual-Laser-System die Produktivität um 80 Prozent im Vergleich zu einem Single-Laser-System erhöht und dass das Pulvermodul, genannt Replug für den schnellen Materialwechsel, das Pulverhandling automatisiert. Die Wiederaufbereitung des Pulvers unter Schutzgasatmosphäre sorge dabei für mehr Effizienz und Arbeitssicherheit aufgrund des geschlossenen Materialkreislaufs. Das so konzipierte Pulvermodul ermöglicht damit den kontaminationsfreien Wechsel zwischen unterschiedlichen Werkstoffen in weniger als zwei Stunden. Eine weitere Neuerung ist das Permanentfiltersystem, das materialunabhängig arbeitet und wegen der automatischen Passivierung von Metallstäuben ein neues Maß an Langlebigkeit und Arbeitssicherheit darstellt, heißt es weiter. Die aktive Kühlung des Bauraums erlaube es Anwendern, fertige Bauteile früher zu entnehmen und somit schneller neue Aufträge vorzubereiten – die Produktivität erhöht sich damit weiter.

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Festo bringt das Prozessgas unter volle Kontrolle

Beim SLM, so DMG Mori Additive, spielt die Prozessgasatmosphäre aber auch eine entscheidende Rolle. Denn um eine hohe Bauteilqualität zu erreichen, sei es wichtig, dass sich Druck und Sauerstoffgehalt in engen Grenzen bewegten. Ein Automatisierungssystem von Festo hat dabei zum Durchbruch verholfen, wie man betont. Es handelt sich nämlich um eine Einheit zur Befüllung des Arbeitsraumes mit Schutzgas. Denn erst eine sichere Schutzgasatmosphäre gewährleiste stabile Prozesse in der additiven Fertigung. Die Voraussetzung dafür sind aber innovative Produkte zur Durchfluss- und Druckregelung, die nun von Festo bereitgestellt werden können. Das einbaufertige Festo-Komplettsystem, beschreiben die Experten, besteht aus einer Montageplatte, die mit der Ventilinsel Vtug inklusive Ether-CAT-Busanbindung, dem Quetschventil Vzqa, der Wartungseinheit MS4 sowie dem Proportional-Druckregelventil Veab ausgestattet ist. Die Ventilinsel sei dabei pneumatisch und steuerungstechnisch ideal. Das Quetschventil steuert präzise das Inertgas Argon sowie die Evakuierung des Gasgemisches beim sogenannten Purging-Vorgang (Reinigen).

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Das Proportional-Druckregelventil Veab habe bei einer kompakten Baugröße präzise und dynamische Regeleigenschaften. Bei Durchflüssen bis 20 Litern pro Minute regeln die Ventile nämlich hochpräzise und mit geringer Hysterese, hoher Wiederholgenauigkeit und geringem Energiebedarf. Das proportionale Verhalten des sogenannten Piezobiegers mit direkter Betätigung sorge für ein stabiles und zuverlässiges Regelverhalten und für einen stufenlosen Druckanstieg. Die Wartungseinheit MS4, im modularen Aufbau und in der Kombination frei kombinierbarer Komponenten der Druckluftversorgung, beinhaltet Druckregel-, Einschalt- und Druckaufbauventile mit Sicherheitsfunktion, Filter, Druck- und Durchflusssensoren, nebst Trockner, Sensoren und Öler. Damit ließe sich für jede Aufgabe das passende System zusammenstellen. Alle eingesetzten Festo-Automatisierungsprodukte sind für inerte Gase geeignet. In Summe hält das System den Druck und den Sauerstoffgehalt in engen Grenzen. Außerdem halbiere es die Taktzeit, indem es die Zeit verkürze, die zur Befüllung des Arbeitsraumes nötig sei.

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Auch hier geht nichts ohne Software und Simulation

Die Leistungen von Festo beschränken sich nicht auf die Lieferung der Automatisierungsmöglichkeit. Denn die Experten des Automatisierungsspezialisten waren auch in die Maschinenentwicklung mit eingebunden, heißt es dazu. Mit den für die Simulation passenden Software- und Engineering-Tools von Festo konnten zum Beispiel die Automatisierungskomponenten in die Maschine und die Prozesse in der Entwicklung frühzeitig eingebettet werden, um frühzeitig Teil des Ganzen zu werden, so die Erklärung. Festo habe damit die DMG-Mori-Philosophie unterstützt, im Rahmen derer die Technische Führerschaft des Maschinenbauers stetig ausgebaut werden soll. Nicht zuletzt ist auch Festo ein Player, der die Zukunft im Blick hat, wenn es um pneumatische und elektrische Automatisierung geht. Man denke an bionische Greifer und die Digitalisierungsmöglichkeit Festo-AX.

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