Additive Fertigung

Concept Laser präsentiert AM-Fabrik der Zukunft

| Redakteur: Dorothee Quitter

„AM Factory of Tomorrow“: Smarte und “robuste” Produktion mit AM-Modulen von Concept Laser auf industriellem Niveau mit minimalem Footprint.
„AM Factory of Tomorrow“: Smarte und “robuste” Produktion mit AM-Modulen von Concept Laser auf industriellem Niveau mit minimalem Footprint. (Bild: Concept Laser)

Concept Laser stellte auf der Formnext 2015 eine neue Maschinen- und Anlagenarchitektur zur additiven Fertigung von Metallteilen im Laserschmelzverfahren vor.

Die bisherigen Lösungen in der Maschinen- und Anlagentechnik am Markt setzten bislang unisono auf Schlagworte wie „mehr Laserquellen“, „mehr Laserleistung“, „schnellere Aufbaugeschwindigkeiten“ oder „Erweiterung der Bauraumgrößen“. Dabei bildete die Anlagentechnik eine „Stand-Alone“-Lösung ohne konsequente Integration ins Produktionsumfeld. Baujobvorbereitung und Baujobausführung liefen sequenziell ab. Concept Laser versucht nun mit einer neuen Anlagenarchitektur die meist quantitativen Absätze durch neue, qualitative Aspekte zu erweitern. „Im Kern“, so Dr. Florian Bechmann, Leiter F&E bei Concept Laser, „geht es um eine Aufspaltung von Baujobvor-/Baujobnachbereitung und additiver Fertigung in beliebig kombinierbaren Modulen. Mit vergleichsweise großen Bauräumen können Baujobs zeitversetzt durchgeführt werden. Dadurch sollen die „Totzeiten“ bisheriger „Stand-Alone“-Anlagen drastisch reduziert werden. Hier liegen zahlreiche Potenziale zur Verbesserung der Wertschöpfung in der Produktionskette. Im Gegensatz zu rein quantitativen Ansätzen bisheriger Anlagenkonzepte, sehen wir hier einen grundsätzlich neuen Ansatz, um die industrielle Serienfertigung einen Schritt nach vorne zu bringen.“

Die neue Konzeption einer „AM Factory of Tomorrow“

Aktuell entstehen regionale Druckzentren als Dienstleister rund um den Globus. Diese Entwicklung ist gekennzeichnet vom Übergang des „Prototyping“ hin zu einer gewünschten, flexiblen Serienfertigung auf industriellem Niveau. Die AM-Anwender erfahren den Druck klassischer Fertigung: Raumnot, Erweiterung des Maschinenparks, zunehmende Bedienaufgaben und vor allem -zeiten. Im neuen Konzept von Concept Laser werden hierzu interessante Lösungen angeboten: Die Produktion wird von Vorbereitungsprozessen „anlagentechnisch entkoppelt“. Das Zeitfenster einer AM-Produktion wird auf ein „24/7-Niveau“ gebracht, bei der alle Komponenten höhere Verfügbarkeit erreichen. Ein automatisierter Materialfluss entlastet die Bediener spürbar. Schnittstellen integrieren die Laserschmelzanlage in klassische CNC-Maschinentechnik, wie es z. B. für hybride Teile von Bedeutung ist, daneben aber auch in nachgelagerte Arbeitsschritte (Post Processing / Veredelung).

Entkoppelung von „Pre Production“, „Production“ und Postprocessing

Die neue Anlagenarchitektur ist im Wesentlichen durch eine Entkoppelung von „Pre Production“, „Production“ und „Postprocessing“ gekennzeichnet. Dies beinhaltet unter anderem eine flexible Maschinenbeschickung sowie eine räumliche Trennung der Auf- und Abrüstvorgänge. Zielsetzung war es dabei, die Prozesskomponenten durch Schnittstellen gezielter abzustimmen und die Flexibilität der Prozessgestaltung zu einem ganzheitlichen Ansatz zu erhöhen. Möglich wird dies durch einen konsequenten modularen Aufbau von „Handling-Stationen“ und „Bau- bzw. Prozess-Einheiten“ der hinsichtlich Kombination und Vernetzung deutlich mehr Flexibilität und Verfügbarkeiten verspricht. Auch wird es möglich sein, die gegebene Materialvielfalt durch eine gezielte Kombination dieser Module besser, und letztendlich wirtschaftlicher, zu handhaben. So kann der Anlagennutzer zukünftig mithilfe der Module sehr genau die Produktionsaufgabe hinsichtlich Bauteilgeometrie oder Material „maßschneidern“. Alles in allem werden Effizienz und Verfügbarkeit des Produktionssystems deutlich erhöht, bei signifikanter Reduktion des Flächenbedarfs. Simulierte Produktionsszenarien haben gezeigt, dass dieser um bis zu 85% im Vergleich zu bestehenden Möglichkeiten reduziert werden kann. Darüber hinaus wird die Laserleistung / m2 um den Faktor sieben gesteigert. Dr. Florian Bechmann: „Die Aufbaugeschwindigkeiten haben durch die Multilasertechnik enorm zugenommen. Auch die Bauraumgrößen haben beachtliche Zuwächse erfahren. Nun wollen wir durch ein integriertes Anlagenkonzept die Möglichkeiten aufzeigen, wie die Ansätze der „Industrie 4.0“ das Additive Manufacturing als Fertigungsstrategie der Zukunft verändern können. Dort warten zahlreiche Potenziale für ein Plus an industrieller Wertschöpfung und Serientauglichkeit.“

Auf der Formnext 2015 angeschaut

Die konstruktionspraxis war auf der Formnext und wollte u.a. von Concept Laser wissen, was es mit dem neuen Maschinenkonzept auf sich hat. Ebenso haben wir erfragt, was heute im Reverse Engineering, im generativen Konstruieren und im 3D-Druck möglich ist.

(qui)

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