Ausgestattet mit einem neu entwickelten blauen Laser verarbeitet die LASERTEC 65 DED hybrid auch reflektierende Materialien wie Kupfer.

Ausgabe 12 | 2022

Prozessoptimierung in der additiven Fertigung

DMG MORI Schweiz AG

DMG MORI präsentierte auf der diesjährigen Formnext seine jüngsten Entwicklungen in diesem zukunftsorientierten Geschäftsfeld. Zu den Highlights am DMG MORI Stand gehört ein neu entwickelter blauer Laser für die Hybridmaschine. Er bietet ein deutlich besseres Absorptionsverhalten, was beispielsweise die Verarbeitung von reinem Kupfer ermöglicht. Hinzu kommen neue Features im AM Assistant. Durch die Regelung der entscheidenden Prozessgrössen gewährleistet die Kombination aus Hard- und Software einen stabilen Fertigungsprozess.

Als Innovationsführer im Werkzeugmaschinenbau komplettiert DMG MORI sein breites Portfolio an konventionellen Fertigungsmethoden seit 2013 um additive Technologien. Die LASERTEC DED hybrid und LASERTEC SLM Modelle ermöglichen somit ganzheitliche Prozessketten vom Metallpulver bis zur hochgenauen Finish-Bearbeitung. Das breite Anwendungsspektrum reicht von der Fertigung komplexer Prototypen und Kleinserienteile über den Werkzeugbau bis hin zur Reparatur von Verschleissteilen. In der Beratungseinheit Additive Intelligence unterstützt DMG MORI zudem Einsteiger wie auch erfahrene Anwender dabei, das Potenzial des metallischen 3D-Drucks voll auszuschöpfen.

LASERTEC DED hybrid: Blauer Laser mit optimaler Absorptionsrate
Der von DMG MORI neu entwickelte blaue Laser für LASERTEC DED hybrid Modelle hat eine Wellenlänge von 450 nm und zeichnet sich durch ein optimales Absorptionsverhalten aus. Insbesondere bei reflektierenden Materialien wie Kupfer ist dies ein Vorteil. Die Absorptionsrate liegt in diesem Fall bei 44 Prozent – verglichen mit zwei Prozent bei Infrarotlicht. Durch den blauen Laser wird die Verarbeitung von Kupfer damit erst ermöglicht. Aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit verleiht das Metall zum Beispiel Spritzgussformen und Umformwerkzeugen verbesserte Kühleigenschaften. In der Luft- und Raumfahrttechnik kommt es – als Bi-Metall mit Nickelbasis-Superlegierungen – in Hitzeschildern von Raketendüsen zum Einsatz. Die guten Gleiteigenschaften von Buntmetall ermöglichen darüber hinaus neue Anwendungen – beispielsweise kupferbeschichtete Gleitlager in Windkraftanlagen.

Neufertigung und Reparatur von Werkzeugformen
In der Fertigung von Werkzeugformen spielen Multimaterialanwendungen eine grosse Rolle, die in dieser Form nur mittels additiver Fertigung realisierbar sind. So können Druckgussformen mit einem Kern aus einer Bronzelegierung versehen werden. Eine LASERTEC 65 DED hybrid baut diesen Kern auf und fräst im selben Prozess hochfunktionale Kühlkanäle, was für eine optimale Wärmeabfuhr sorgt. Anschliessend wird dieser Kern mit einem Mantel aus Warmarbeitsstahl versehen. Auch die Reparatur von Werkzeugformen ist mit den Maschinen der LASERTEC DED hybrid-Baureihe möglich. Auf eine beschädigte Stelle wird zunächst Material aufgetragen. Im nachfolgenden Fräsprozess erfolgt die Fertigbearbeitung in Originalqualität. Je nach Grösse der Bauteile bietet sich bei solchen Anwendungen auch eine LASERTEC 125 DED hybrid mit deutlich mehr Arbeitsraum an.

AM Assistant: Transparenter und stabiler Fertigungsprozess
Für eine optimale und vor allem nachweisbare Werkstückqualität ist es in der additiven Fertigung entscheidend, die wichtigen Prozessgrössen durchgängig zu überwachen und zu regeln. Der AM Assistant, eine Kombination aus Hard- und Software für LASERTEC DED und LASERTEC DED hybrid-Maschinen, überwacht daher Prozessgrössen wie beispielsweise die Laserleistung, den Pulvermassenstrom, das Schutzgas, sowie die Schmelzbadtemperatur. Somit wird ein ebenso stabiler wie transparenter Fertigungsprozess erreicht, der einerseits den Maschinenbediener entlastet und gleichzeitig die Prozessentwicklung deutlich vereinfacht.

LASERTEC SLM: Zwei Prozessketten für die Pulverbetttechnologie
Zwei Prozessketten lassen sich mit der LASERTEC SLM-Baureihe von DMG MORI realisieren: Zum einen können Anwender additiv gefertigte Werkstücke auf einer Fräsmaschine wie der 5-achsigen DMP 35 mit der erforderlichen Oberflächenqualität nachbearbeiten. Zum anderen können die Modelle der LASERTEC SLM- Baureihe im Pulverbett zuvor gefräste Grundplatten oder -körper ganz ohne Stützstrukturen fertigstellen. Während ein Nullpunktspannsystem eine einheitliche Schnittstelle für die Übergabe des Bauteils zwischen Pulverbett- und CNC-Maschine schafft, stellt die App-basierte Steuerungsoberfläche CELOS den durchgängigen digitalen Workflow sicher. Dank des effizienten Informationsflusses und der intuitiven Bedienung garantiert CELOS optimale Abläufe in der Vor- und Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile.

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April

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