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Trumpf auf der "Formnext Connect"

Grüner Laser für 3D-Druck von Reinkupfer, Gold, Platin

10. November 2020, 08:38 Uhr   |  Karin Zühlke

Grüner Laser für 3D-Druck von Reinkupfer, Gold,  Platin
© Trumpf

Trumpf zeigt seine Neuerungen rund um den 3D-Druck: unter anderem eine neue Düsentechnologie für doppelt so hohe Prozessgeschwindigkeit beim Laserauftragschweißen und einen grünen Laser für 3D-Druck von Reinkupfer und Edelmetallen.

Im Rahmen der virtuell stattfindenden Fachmesse Formnext Connect präsentiert der 3D-Druck- und Laserspezialist neue Lösungen für die wichtigsten Branchentrends Geschwindigkeit, Automatisierung und neue Materialien. Dazu gehören sowohl neue Produkte als auch erfolgreiche Applikationsentwicklungen in stark wachsenden Branchen.

Klaus Parey, als Geschäftsführer verantwortlich für Additive Manufacturing bei Trumpf: „Der Markt für additive Technologien bleibt für TRUMPF weiterhin sehr attraktiv. Insbesondere unsere TruPrint 1000 mit grüner Laserstrahlquelle bekommt große Aufmerksamkeit in der industriellen Anwendung. Um Reinkupfer und Edelmetalle zu schmelzen, ist kurzwelliges, grünes Laserlicht die beste Wahl.“ Trumpf hat in den vergangenen Monaten seine Produkte und Lösungen im Bereich der additiven Technologien entscheidend weiterentwickelt und setzt auf ein breites Produktportfolio und eine große Materialvielfalt.

Prozessgeschwindigkeit: Neue Düse verdoppelt Beschichtungsrate

Bremsscheiben, Hydraulik- oder Dichtungszylinder sind Bauteile, die häufig mit einem Korrosions- oder Verschleißschutz versehen werden. Diese metallische Beschichtung gelingt per Laserauftragschweißen. Das auch Laser Metal Deposition (LMD) genannte Verfahren hat sich seit vielen Jahren bewährt. 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 Quadratzentimetern pro Minute. Die auch als EHLA bekannte HighspeedVariante von LMD erreicht heute im industriellen Umfeld zwischen 250 und 500 Quadratzentimeter pro Minute.

Trumpf ist es nun gelungen, mit Hilfe einer neuen Düsentechnologie die Flächenrate auf deutlich über 600 Quadratzentimeter pro Minute zu erhöhen. Je nach Anwendung sind sogar Geschwindigkeiten bis zu 1000 Quadratzentimeter pro Minute möglich. Wie das gelingt? Mit mehr Pulver, mehr Laserleistung und einem industrietauglichen Düsendesign. Denn um eine höhere Flächenauftragsrate zu erzielen, benötigt man zum einen mehr Pulver. Mehr Pulver wiederum bedeutet, dass man es auch schnell genug aufschmelzen muss. Deswegen sind zum anderen höhere Laserleistungen von bis zu 8 Kilowatt notwendig. Um allerdings diese hohen Laserleistungen einsetzen zu können, ist zudem eine robuste, gut gekühlte Düse notwendig. Genau dieses Zusammenspiel vereint TRUMPF in seiner neuen Düsentechnologie, die insbesondere bei rotationssymetrischen Bauteilen deutlich höhere Flächenraten als bisher ermöglicht.

Automatisierung: Neue Entpulverstation erhöht Reinheitsgrad

Um die Produktivität bei Additive Manufacturing weiter zu erhöhen, arbeitet das Unternehmen intensiv daran, die vor- und nachgelagerten Arbeitsschritte in der gesamten Prozesskette zu optimieren. Auf der Formnext präsentiert das Unternehmen für das pulverbett-basierte Produktionsverfahren Laser Metal Fusion (LMF) eine neue Entpulverstation. Sie vereint zwei Prozessschritte in einer Anlage: das Entpacken und das Entpulvern von 3D-gedruckten Metallbauteilen. Was bisher ein Maschinenbediener manuell mit Hilfe von Absaugdüsen und Bürsten erledigt, gelingt mit der neuen Entpulverstation gerade bei komplexen Bauteilen nun deutlich einfacher und teilweise automatisch. 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. Somit führt der neue Entpulver-Prozess zu einem deutlich höheren Reinigungsgrad der Bauteile. Ein weiterer Vorteil: Der Maschinenbediener ist vor gesundheitsgefährdenden Stäuben geschützt, da das Bauteil in der mit Schutzgas gefluteten inerten Kammer verbleibt, bis es vom Restpulver befreit ist.

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2. Materialvielfalt: grün macht Kupfer, Gold und Platin möglich

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