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Additive Fertigung mit Metall Schneller Beschichten, automatisiert Entpulvern und Edelmetalle drucken

Redakteur: Simone Käfer

Auf der Formnext 2020 hat Trumpf eine neue Düsentechnologie für das Laserauftragsschweißen, eine neue Entpulverstation für das Laserschmelzen und Anwendungen seiner Grünen-Laser-Technologie vorgestellt.

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Mit einer speziellen Düsentechnik erhöht Trumpf die Geschwindigkeit beim Laserauftragsschweißen
Mit einer speziellen Düsentechnik erhöht Trumpf die Geschwindigkeit beim Laserauftragsschweißen
(Bild: Trumpf)

Neue Düse verdoppelt Beschichtungsrate beim Laserauftragsschweißen

Bremsscheiben, Hydraulik- oder Dichtungszylinder sind Bauteile, die häufig mit einem Korrosions- oder Verschleißschutz versehen werden. Diese metallische Beschichtung gelingt per Laserauftragsschweißen, das auch Laser Metal Deposition (LMD) oder Laser engineering net Shape (LENS) genannt wird. Es liefert qualitativ hochwertige Ergebnisse und stellt nahezu riss- und porenfreie Schichten her. Die sogenannte Flächenrate, also die Geschwindigkeit der Beschichtung, liegt beim Standard-LMD-Verfahren typischerweise zwischen 10 und 50 cm2/min. EHLA, die Highspeed-Variante von LMD, erreicht heute im industriellen Umfeld zwischen 250 und 500 cm2/min.

Mit einer neuen Düsentechnologie schaffen die Maschinen von Trumpf nun Flächenrate deutlich über 600 cm2/min, je nach Anwendung sind sogar Geschwindigkeiten bis 1000 cm2/min möglich. Das sei durch mehr Pulver, mehr Laserleistung und einem industrietauglichen Düsendesign möglich, sagt Trumpf. Denn um eine höhere Flächenauftragsrate zu erzielen, benötigt man mehr Pulver. Mehr Pulver wiederum bedeutet, dass man es auch schnell genug aufschmelzen muss. Deswegen sind Laserleistungen bis 8 kw notwendig. Um allerdings diese hohen Laserleistungen einsetzen zu können, erfordert es eine robuste, gut gekühlte Düse. Genau dieses Zusammenspiel vereint Trumpf in seiner neuen Düsentechnologie, die insbesondere bei rotationssymetrischen Bauteilen deutlich höhere Flächenraten als bisher ermöglicht.

Neue Entpulverstation erhöht Reinheitsgrad beim Laser Metal Fusion (LMF)

Die Entpulverstation für eine automatisierte Pulverentfernung.
Die Entpulverstation für eine automatisierte Pulverentfernung.
(Bild: Trumpf)

Auf der Formnext Connect hat Trumpf auch eine neue Entpulverstation für das Pulverbettverfahren Laser Metal Fusion (LMF) vorgestellt. Sie vereint zwei Prozessschritte in einer Anlage: das Entpacken und das Entpulvern von 3D-gedruckten Metallbauteilen. Die Anlage dreht das fertig gedruckte Bauteil auf den Kopf und beginnt bei Bedarf auch zu vibrieren, bis das Bauteil nahezu vollständig vom Restpulver befreit ist, erklärt das Unternehmen. Das erhöht den Automatisierungsgrad und die Maschinenbediener sind vor gesundheitsgefährdenden Stäuben geschützt, da das Bauteil in der mit Schutzgas gefluteten inerten Kammer verbleibt, bis es vom Restpulver befreit ist.

Technologie mit grünem Laser kann Kupfer-, Gold- und Platinbauteile generieren

Mit der Green Edition kann auch reines Kupferpulver additiv gefertigt werden.
Mit der Green Edition kann auch reines Kupferpulver additiv gefertigt werden.
(Bild: Trumpf)

Vor zwei Jahren hat Trumpf auf der Formnext erstmals demonstriert, wie sich mit Hilfe eines Scheibenlasers mit grüner Wellenlänge Reinkupfer und Edelmetalle drucken lassen. Denn Kupfer und Gold etwa reflektieren die bei herkömmlichen 3D-Druckern eingesetzte Infrarot-Wellenlänge stark, sodass der Schmelzprozess nicht möglich ist. Die grüne Wellenlänge ist deutlich kürzer als die infrarote, damit gelingt der 3D-Druck von Reinkupfer und Edelmetallen. Trumpf hat die TruPrint 1000 Green Edition mittlerweile in den Markt gebracht und verzeichnet laut eigener Aussage durchschlagende Erfolge. So produziere beispielsweise der Auftragsfertiger Toolcraft damit Bauteile für unterschiedliche Branchen und das Unternehmen C. Hafner baue mit der Green Edition Uhrengehäuse aus Rotgold und Platin. Am Fraunhofer-IWS arbeiten mehrere Institute in unterschiedlichen Forschungsgebieten mit der TruPrint 1000 Green Edition.

Dieser Beitrag entstand in Kooperation mit unserem Partnerportal MM MaschinenMarkt.

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