Az Internet Explorer kereső egy régebbi verzióját használja. Az optimális megjelenítés érdekében kérjük, frissítse keresőjét.
Fém 3D-nyomtatása tartószerkezetek nélkül
A HS Automation a KUKA-val együttműködésben kifejlesztett egy lézercellát a fém additív gyártásához. A KR IONTEC lézersugaras hegesztési eljárás komplex fém alkatrészek gazdaságos és anyagkímélő gyártását teszi lehetővé.
A KUKA robotok forradalmasítják a komplex struktúrák additív fémgyártását
A fémipar előtt álló kihívások száma egyre növekszik: A moduláris automatizálási cellában a 3D-s fémnyomtatás új típusával, a HS Automation és a KUKA új mércét állít fel. A 3D-s fémnyomtató a KR IONTEC család robotját egy forgó-billenő asztallal kombinálja, amely a munkadarab-előírásoknak megfelelően szinkronban mozog a robotkarhoz. A Meltio nyomtatófej végén lévő hat hegesztőlézer pontosan a hordozóanyagra, illetve a keletkező munkadarabra olvasztja a szálat. A kész alkatrészt nem, vagy csak minimális mértékben kell utólag megmunkálni. A fejlesztők együttműködve minimális anyaghulladékot és alacsony termelési költségeket érnek el, szinte korlátlan tervezési lehetőségekkel. A technológia révén olyan szerszámok, alkatrészek és szabadformák hozhatók létre, amelyek rozsdamentes acél, titán, inconel és építőacél anyagtulajdonságokkal rendelkeznek. A szakértők szerint hamarosan a réz 3D-nyomtatása is lehetségessé válik.
Ez lehetővé teszi a bionikus konstrukciók és összetett szerkezetek 3D nyomtatását is, például a könnyűszerkezetes konstrukciókban és a prototípusoképítésében. A kkv-k a gyors pótalkatrész-gyártás, valamint az energia- és anyagmegtakarítás előnyeit élvezik. Az olyan innovatív szoftvermegoldások alkalmazása, mint a KUKA.CNC, még vonzóbbá teszi a technológiát a kis- és középvállalkozások számára. A KUKA.CNC-nek köszönhetően a korábban CAD-szoftverrel vagy CAM-rendszerrel tervezett struktúrák közvetlenül mozgathatók – anélkül, hogy a CAD-fájlt KUKA Robot Language-re (KRL) kellene konvertálni.
A HS Automation automatizálási szolgáltató székhelye Vöhringenben, Baden-Württemberg tartományban található, és 2017 óta működik együtt a KUKA-val.
Fém 3D-nyomtatása a KR IONTEC és a KUKA forgó-billenő asztal segítségével
Az innovatív 3D-s fémnyomtatási eljárás anyagmegtakarítást és költséghatékony összetett alkatrészeket eredményez.
Hogyan működik a fém 3D-nyomtatása a KUKA robotokkal?
A fémek additív gyártása területén szinte percenként jelennek meg újabb és újabb innovációk. A cél az, hogy már az 1. kiszereléstől kezdve költséghatékonyan termeljünk, csökkentsük az anyagfogyasztást, és vele együtt az utófeldolgozási időt is. A HS Automation automatizálási szakértő a 3D lézersugaras hegesztőcellával teljesíti a fémipar modern gyártásának mindezen követelményeit. A 3D nyomtató rétegről rétegre hegeszti a munkadarab-tartót.
Az additív gyártási technológia a robotok és a billenőasztal térbeli mozgékonysága előnyeit élvezi.
A lézerszinterezéssel ellentétben a tartó nem süllyed le, hanem a robotkar szinkronban mozgatja a lézert a forgó-billenő asztalhoz, amelyre a tartó fel van szerelve. A szintén a KUKA által kifejlesztett DKP-400 V2 úgy pozícionálja a munkadarabot, hogy a nyomtatófej mindig a megfelelő helyen új anyagot tudjon felhegeszteni. Az előre megtervezett 3D objektum így növekszik rétegről-rétegre. A hagyományos fém-3D-nyomtatáshoz hasonló tartószerkezetek feleslegessé válnak - csakúgy, mint a porkezelés, amely más 3D-lézernyomtatóknál vagy a fém-lézerszinterezőknél jelentkezik. Egy másik különbség a gyártott alkatrészek mérete: A hagyományos alkalmazásoknál a méret 50-ről 50 cm-re korlátozódik. A HS Automation technológiájával nagy alkatrészek is előállíthatók.
A fém-3D-nyomtatórendszer lézere 2 mm falvastagságú rétegeket hord fel.
A 3D fémnyomtatás esélyei és lehetőségei
Az abszolút bemért robot alkalmazása garantálja azt a pontosságot, amely megkülönbözteti a fémnyomtató alkalmazást a meglévő konkurenciától. „A robotmegoldással jelentősen bővítjük a gyártás lehetőségeit”, magyarázza Rolf Steidinger, a HS Automation ügyvezető igazgatója és üzletvezetője a 3D-fémnyomtató által kínált lehetőségekről. Az eljárás megoldja például a pótalkatrészek problémáit, mivel a már nem elérhető alkatrészek önmagukban is előállíthatók.
Ha egy alkatrész nem állítható elő hagyományos módon, akkor ennek a készüléknek a használata elkerülhetetlen.
A hagyományosan kivitelezhető alkatrészek esetében az eljárás alacsonyabb költségek és négyszer nagyobb termelékenység révén győzedelmeskedett. A lézeres felhordó hegesztés esetében csökken mind az anyagigény, mind az utómegmunkálási idő a teljes fémblokkból történő maráshoz vagy esztergáláshoz képest. A megtakarítási potenciál itt az anyagnak akár a 98%-át is eléri. Ezek az erősségek különösen a szerszámgyártásban, a speciális berendezések gyártásában vagy a prototípusok gyártásában bizonyultak előnyösnek. Az áramlás-optimalizált alkatrészek, például szélerőmű-berendezések gyártása, tesztelése és optimalizálása így rendkívüli módon felgyorsul.
Rolf Steidinger ügyvezető igazgató és üzletvezető hatalmas potenciált lát a 3D-fémnyomtatás technológiájában.
Az additív fémgyártás előnyei
A robot, a billenőasztal és a lézernyomtató-fej innovatív kombinációja új szabványokat állít fel a fém 3D-nyomtatás terén.
Maximális tervezési szabadság
Az additív fémgyártás különösen ott kifizetődő, ahol komplex struktúrákra vagy kettős falú tárgyakra van szükség.
Optimális mikrostruktúra
A 3D fémnyomtató 2 mm falvastagságú tárgyakat épít fel. A készülék teljes anyagú munkadarabokat is gyárt fémből, illetve ötvözetekből.
Költséghatékony és fenntartható
Az eljárás a hagyományos gyártáshoz képest négyszer nagyobb termelékenységet és 90 százalékos költségmegtakarítást eredményez.
Hatékony anyaghasználat
A fémhulladék drasztikusan csökken a maráshoz képest. A 3D-nyomtatás tartószerkezetek vagy fémpor nélkül működik.
A 3D-s fémnyomtatásra alkalmazott robot egy 5–4–4 méteres lézercellában működik.
3D-s fémnyomtatás a jövő iparágai számára: E-mobilitás és orvosi technológia
A robotvezérelt lézerfelhordó hegesztés pontossága új szintre emeli a fémnyomtatás ismert alkalmazását. A robotrendszer képes kettős falú objektumokat, például belső hűtőcsatornákkal ellátott alkatrészeket előállítani. A hat 200 wattos lézerrel felszerelt nyomtatófej az egykomponensű nyomtatáson kívül két különböző fémanyagot is megmunkál egy nyomórészben.
„Szinte minden anyag feldolgozható: rozsdamentes acél, titán, szerszámacél, nikkelötvözetek. Lézerpartnerünk, a Meltio jelenleg a réz nyomtathatóságán dolgozik. Ezáltal az e-mobilitási projektek alkalmazása kézzelfogható közelségbe kerül” – jósolja Marc Steidinger.
Marc Steidinger (balra) ügyvezető igazgató munkatársa, Lukas Nill társaságában ellenőrzi a fém 3D nyomtatás minőségét.
A HS Automation ügyvezető igazgatója, aki a projekt műszaki irányításáért felel, elsősorban a pótalkatrész-gyártásban, a sorozatgyártás fejlesztésében és az orvostechnikában látja az alkalmazási területeket. A prototípusok készítésekor a felhasználók profitálhatnak a nyomtatási paraméterek teljesen rugalmas beállításából. A 3D-s fémnyomtatásnak köszönhetően a titánból és más orvosi implantátumokból készült mesterséges térdízületek a jövőben egyénileg a beteghez igazíthatók.
Szinergiák kihasználása: A HS Automation 2017 óta KUKA rendszerpartner
A HS Automation mintegy 20 munkatársával azon cél elérésén fáradozik, hogy az automatizálást más kis- és középvállalkozások (kkv-k) számára is produktívvá tegye. Rolf Steidinger a vállalatot egy erősebb, fenntarthatóbb német középvállalkozás partnerének tekinti: „Néhány ügyfelünk már 24 éve támogatja az automatizált gyártást. Együtt folyamatosan fejlesztjük a legmodernebb technológiai megoldásokat.”
A 2017 óta létező KUKA rendszerpartnerség keretében a két vállalat megoldásorientált módon és nyereségesen használja ki egymás erősségeit: a gyakorlati kihívásokhoz való közvetlen hozzáférést, az ágazatspecifikus know-how-t, a KUKA Robotic Republic eszközeit és a magas szintű alkalmazási tapasztalatát. A HS Automation szakértői teljes gyártósorokat terveznek és építenek - a gépberakodástól, a méretek betáplálásától és a méretre vágástól az automatizált méretre fűrészelésen át a csavarozásig vagy a szegecselésig. Ugyanakkor olyan egyedi projekteket is megvalósítanak, mint a ponthegesztő cellák. Az üzembe helyezés előtt a HS Automation olyan KUKA termékeket is alkalmaz, mint a KUKA.Sim a projekt sikerének biztosítása érdekében. A szakértők ezzel előre megtervezik a berendezés térméreteit, mozgási sugarait és biztonsági területeit.
Marc és Rolf Steidinger ügyvezető igazgatók a fém 3D nyomtatóval új gyártási lehetőségeket nyit meg, különösen a középvállalkozások számára.
