Fertigung 30.11.2001, 17:32 Uhr

Rapid Prototyping wächst in die Serienproduktion

Rapid Prototyping entwickelt sich dabei zum schnellen Produktionsverfahren für anwendungsfähige Komponenten, wie die Werkzeug- und Formenbaumesse „Euromold 2001“ in Frankfurt/M. vom 28. November bis zum 1. Dezember zeigt.

Branchentrend auf der Messe Euromold 2001: Rapid Protoyping, der schnelle, schichtweise Aufbau von Prototypen auf Basis von 3D-CAD-Daten, wird immer mehr zum „Rapid Manufacturing“: Denn statt der zerbrechlichen Anschauungsmodelle der ersten Jahre werden heute dank verbesserter Anlagen und Werkstoffe großformatige Kunststoff- und Metallbauteile in einsatztauglicher Qualität erzeugt. In nicht allzu ferner Zukunft könnten clevere Dienstleister mit Geräten, die wie dreidimensionale Drucker arbeiten, Bauteile nach online abgerufenen Originaldaten quasi über Nacht erstellen.

Ein breit gefächertes Angebot in diesem Bereich präsentiert die 3D Systems GmbH aus Darmstadt: Durch die kürzliche Übernahme des auf Lasersintersysteme spezialisierten Unternehmens DTM verfügt man neben der angestammten Stereolithographie-Schiene jetzt noch über eine zweite, hochaktuelle Prototyping-Technologie.

„Im Bereich der Stereolithographie verfügen wir mit der Viper SI2 SLA über eine ganz neue Generation von Stereolithographie-Anlagen eigentlich sind es zwei Anlagen in einer“, weiß Deniz Okur, Marketing Manager von 3D Systems. Damit werde es möglich, Bauteile entweder in niedrigerer Auflösung bei höherer Geschwindigkeit zu fertigen oder umgekehrt mit geringerer Geschwindigkeit Prototypen zu bauen, bei denen es besonders auf Präzision ankommt. Möglich werde dies durch von 3D Systems selbst entwickelte Festkörperlaser, die zudem eine deutlich längere Lebensdauer aufweisen. Darüber hinaus könne man je nach Bedarf zwischen zwei verschiedenen Materialien wählen: Der Werkstoff SL 5510 sei zu empfehlen, wenn Teile mit großer Genauigkeit z.B. für Nachfolgeprozesse benötigt werden, und SL 7540 eigne sich besonders dann, wenn mechanisch belastbare Bauteile für Funktions- und Montagetests benötigt werden. Der Wechsel zwischen beiden Werkstoffen erfolge schnell und unkompliziert.

„Der Trend geht eindeutig vom Rapid Prototyping hin zum Rapid Manufacturing, und insbesondere das selektive Lasersintern wird mehr und mehr als echtes Fertigungsverfahren eingesetzt“, bestätigt Sandra Seitz, Produktmanagerin Europa bei 3D Systems. Dies gelte besonders für Bereiche, wo nur geringe Stückzahlen gefordert sind oder wo außergewöhnlich komplexe Bauteile benötigt werden, die mit anderen Fertigungsverfahren nicht oder nur schwer herstellbar sind.

„Eines unserer Messe-Highlights ist auch das neue DirectSteel 20, ein stahlbasiertes Pulver für das direkte Metall-Lasersintern (DMLS). Damit erreichen wir sehr feine Schichten von nur noch 20 mm Dicke und damit besonders hohe Detailauflösungen“, verrät Elke Fritz, Leiterin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der auf Lasersinter-Technologie spezialisierten EOS Electro Optical Systems GmbH in Planegg bei München. Aufgrund der deutlich verbesserten mechanischen Eigenschaften – die Zugfestigkeit von Bauteilen aus DirectSteel erreicht 600 N/mm2 – eigne sich der Werkstoff auch für hochbelastete Werkzeuge. Mit hieraus hergestellten Druckgießwerkzeugen habe man in einem konkreten Fall über 500 Aluminiumgussteile erzeugen können. Inzwischen gebe es umfangreiche Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz bei verschiedenen Anwendern.

Weiterer Schwerpunkt der EOS-Präsentation: Die Kunststoffmaschine P 360. Unter dem Motto „Dem Rapid Manufacturing einen Schritt näher“ wurden zahlreiche Details in Hard- und Software verbessert, vorrangig mit dem Ziel einer besseren Integration in die Gesamtprozesskette der Prototypen- und Kleinserienfertigung. Dies beinhalte unter anderem die Verbesserung der Bedienerfreundlichkeit des Systems sowie bessere und flexiblere Programme für die Datenaufbereitung, hebt man bei EOS hervor.

Speziell mit Blick auf die Erfordernisse der Gießereibranche wurden die Anlagen der Generis GmbH aus Augsburg entwickelt. Herausragendes Merkmal ist der mit 1500 mm x 750 mm x 750 mm außergewöhnlich großer Bauraum.

„Unsere Sand-Technologie verwendet ein modifiziertes Tintendruckverfahren, um flüssigen Härter auf vorher mit Kunstharz umhüllten Gießereisand zu dosieren, und erzeugt damit Formen und Kerne aus gießereiüblichen Materialien“, erläutert Geschäftsführer Ingo Ederer. Dem Unternehmen sei es kürzlich gelungen, die Qualität der erzeugten Formteile weiter zu steigern. Mit einer verbesserten Verfahrenstechnik könne man niedrigste Kunstharzanteile im Sand von 1 % Gewichtsanteil bei gleich bleibend hoher Festigkeit realisieren. Von den Materialeigenschaften der Formteile her liege man inzwischen im Bereich der Großserienverfahren. „Bei den Gusseigenschaften wird der Anwender kaum noch einen Unterschied feststellen können“, betont Ingo Ederer. KLAUS VOLLRATH/Kip

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