Suchen

Nullpunktspanner Spannsysteme verringern Prozesskosten bei der additiven Fertigung

Autor / Redakteur: Peter und Wolfgang Klingauf / Peter Königsreuther

Mit dem AM-Lock, einem Nullpunkt-Spannsystem für die Additive Fertigung von PL Lehmann, hat man von der Vorbereitung für den Druck, über die nachfolgende Zerspanung bis zum Glühen alles im Griff.

Firmen zum Thema

Die AM-Lock-Paletten halten Temperaturen bis 650 °C aus. Additiv gefertigte Bauteile können deshalb ohne sie von der Grundplatte zu trennen, sofort in den Glühofen.
Die AM-Lock-Paletten halten Temperaturen bis 650 °C aus. Additiv gefertigte Bauteile können deshalb ohne sie von der Grundplatte zu trennen, sofort in den Glühofen.
(Bild: PL Lehmann)

Generative oder auch Additive Fertigungsverfahren (in Englisch auch Additive Manufacturing, kurz AM) erobern immer mehr Gebiete, die zuvor den klassischen Produktionsprozessen vorbehalten waren. Momentan scheint sich im Bereich der Additiven Fertigung metallischer Bauteile außer das Pulverauftragsschweißen (LMD oder DED) auch das selektive Laserschmelzen (SLM) beziehungsweise die pulverbettbasierte Laserschmelzen (LMF) durchzusetzen.

Daten und Material müssen bei der Additiven Fertigung ausbalanciert fließen können

Das Drucken von Metallteilen auf diese genannten Arten, hat seine Vorteile vor allem in der designerischen Freiheit, die mit bisher keinem Fertigungsprozess erreichbar ist. Doch selbst industrietaugliche generative Fertigungsmethoden allein, sind nicht alles. Nach Ansicht von PL Lehmann muss AM in ein geeignetes Fertigungsumfeld eingebettet sein, in dem Daten und Material ausbalanciert fließen können. Vorhandene Kapaziäten müssen zuvor ausnivelliert werden, damit das klappt, so Lehmann weiter. Nicht immer komme es dabei nur auf Automationsmaßnahmen an, und sie seien auch nicht überall sinnvoll.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Weil das AM-Lock-Nullpunkt-Spannsystem von PL Lehmann für die gesamten Abläufe im Rahmen der Additiven Fertigung genutzt werden kann, sogar für das Glühen bis maximal 650 °C, ist es ein folglich Garant für einen reibungslos ablaufenden Produktionsablauf inklusive deutlich geringeren Prozesskosten im manuellen Betrieb. Aber man könne es jederzeit auch automatisieren.

Lehmann merkt außerdem an, dass es zum optimalen Betrieb des AM-Lock diverse Software-plug-ins gibt, die der Softwarespezialist CADS Additive entwickelt hat. Nullpunkst-Spannsystem und Softwaretools sollen die Produktion metallischer 3D-Druckteile in Kombination beschleunigen können. Nicht zuletzt steige damit die Bauteilqualität und die Herstellkosten sinken, so LP Lehmann.

Vorbei ist die umständliche Transferarbeit zu den Nachfolgeprozessen

Durch den schichtweisen Aufbau der 3D-Druck-Teile aus einem mit Metallpulver gefüllten Bett sind der Gestaltung im Prinzip kaum Grenzen gesetzt. Außen und innen liegende Funktionselemente können leicht realisiert werden. Dabei ist die Additive Fertigung sowohl für kleine Losgrößen, aber auch schon für die Serienfertigung geeignet. Doch bevor man ein additiv gefertigtes Bauteil auch nutzen kann, ist noch einiges zu erledigen. So braucht es Stützstrukturen, die zunächst mitgedruckt werden, und die Bauteile stabilisieren. Diese gilt es im Nachgang zu entfernen. Oft müssen die Bauteile noch gefräst werden, damit etwa Funktionsflächen ihre Solleigenschaften in puncto Oberflächenqualität und Präzision erhalten. Auch das Beschichten oder Glühen im Ofen und nicht zuletzt die Vermessung der Bauteile im Rahmen der Qualitätssicherung gehören dazu.

Der Transferprozess auf die verschiedenen Maschinen und Geräte ist bisher händisch, mühsam und aufwendig gewesen, also nicht gerade wirtschaftlichkeitsfördernd. Das AM-Lock-Nullpunkt-Spann- und Positioniersystem schafft Abhilfe, denn es passt auf übliche Maschinen zur Additiven Fertigung von Coherent, Concept Laser, DMG Mori, EOS, Trumpf, Renishaw sowie SLM Solutions, um nur einige zu nennen.

Immer den Nullpunkt im Griff: mit Rasterplatte und Segmentpaletten

Das Nullpunkt-Spannsystem AM-Lock besteht auf der additiven Seite im Wesentlichen aus Rasterplatten und darauf aufsetzenden Segmentpaletten. Die Rasterplatte, die auf die Bauplattform der AM-Maschine montiert wird, trägt in einem kompakten 50-mm-Raster zahlreiche Zentrierzapfen (On-top-Version). Alternativ können die Pins direkt in die Bauplattform eingearbeitet werden (Built-in-Version). Auf diesem Rastersystem lassen sich die Segmentpaletten, die es in verschiedenen Ausführungen und Größen gibt, beliebig positionieren.

Die Segmentpaletten bestehen stets aus zwei Teilen: einer einfach austauschbaren Substratplatte aus Aluminium, Stahl oder Titan und einer Grundpalette mit Lochraster für die Nullpunktspannung auf der Rasterplatte. Sehr gut ist, dass sich mehrere Segmentpaletten in der AM-Maschine auf einer Rasterplatte kombinieren lassen, was es erlaubt, unterschiedliche Bauteile in einem einzigen Job zu erzeugen. Für die Nachbearbeitung (glühen, messen, röntgen, erodieren, fräsen et cetera) können die Segmentpaletten dann einzeln dem jeweils erforderlichen Prozess zugeführt und dort auf dem AM-LOCK-Spannfutter direkt oder mittels Adapterspannzapfen auf diversen Nullpunkt-Spannsystemen, etwa von Schunk, Erowa, AMF, System 3R und so weiter, gespannt werden – und zwar ohne den Nullpunkt dabei zu verlieren.

(ID:46827086)