Additive Fertigung

Bauteile aus kleinstenTropfen

| Redakteur: Dorothee Quitter

Beim AKF entsteht über eine getaktete Düse und einen beweglichen Bauteilträger das Funktionsteil Schicht für Schicht aus Kunststofftropfen.
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Beim AKF entsteht über eine getaktete Düse und einen beweglichen Bauteilträger das Funktionsteil Schicht für Schicht aus Kunststofftropfen. (Bild: Arburg)

Mit dem Arburg-Kunststoff-Freiformen (AKF) können voll funktionsfähige Bauteile werkzeuglos aus 3D-CAD-Daten und mit Standardgranulaten additiv gefertigt werden.

Der Maschinenbauer Arburg hat eine innovative, hochwertige Technologie für die additive Fertigung entwickelt und dabei über 60 Jahre Know-how in der Kunststoffverarbeitung einfließen lassen. „Dabei herausgekommen ist eine Maschine, der Freeformer, und ein neues Verfahren, das Arburg-Kunststoff-Freiformen (AKF)“, erklärt Dr. Oliver Keßling, Abteilungsleiter Kunststoff-Freiformen bei Arburg. „Das neue System ist auf die industrielle, wirtschaftliche Fertigung funktionsfähiger Einzelteile oder kleiner Stückzahlen ausgelegt und erfüllt die Anforderungen nach kurzen Produktlebenszyklen, zunehmender Variantenvielfalt und individuellen Produkten.“ Insofern sei der Freeformer für bestehende Spritzgießkunden genauso interessant wie für Dienstleister, Konstrukteure und Produktentwickler. Um Kunststoff mit dem Freeformer formen zu können, sind keine Werkzeuge beziehungsweise fest vorgegebene Kavitäten notwendig. Beim AKF werden 3D-CAD-Daten direkt aufbereitet, Standard-Kunststoffgranulat wie beim Spritzgießen integriert aufgeschmolzen, aus der flüssigen Schmelze kleinste Tropfen erzeugt und daraus ohne Werkzeug additiv – also Schicht für Schicht – das voll funktionsfähige Bauteil aufgebaut. Damit ist die individuelle Teilefertigung ganz ohne Spritzgießwerkzeug ab Losgröße eins wirtschaftlich möglich.

Konventionelle Aufbereitung von Standardgranulaten

Als Hersteller von Spritzgießmaschinen hat Arburg einen praxisorientierten Blick auf die additive Fertigung geworfen und die daraus resultierenden Erkenntnisse in Form des AKF-Verfahrens in eine neue Realität umgesetzt.

Was bewährt und gut ist, muss man nicht zwingend neu erfinden. Das dachten sich auch die Arburg-Techniker bei der Entwicklung des Freeformers. Sie gaben der neuen Maschine eine konventionelle, bewährte Materialaufbereitung mit auf den Weg, die prinzipiell wie beim Spritzgießen funktioniert. Das Standard-Kunststoffgranulat wird in die Maschine eingefüllt. Ein beheizter Plastifizierzylinder sorgt für eine optimal vorbereitete Kunststoffschmelze an der sogenannten Austragseinheit. Deren patentierter Düsenverschluss mit hochfrequenter Piezotechnik ermöglicht schnelle Öffnungs- und Schließbewegungen und erzeugt so unter Druck die Kunststofftropfen. Diese fügen sich aneinander und bauen additiv das gewünschte Kunststoffteil auf.

Die für den schichtweisen Aufbau der Teile notwendigen Parameter generiert die eigenentwickelte Steuerung des Freeformers. Sie bekommt die 3D-CAD-Daten der herzustellenden Bauteile als STL-Files und bereitet sie durch Slicing automatisch auf. Spezielle Programmier- oder Verarbeitungskenntnisse oder umfangreiche Schulungen sind nicht erforderlich.

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