Industrieller 3D-Druck mit Kunststoffen »Keine falsche Scheu vor der Technologie!«

Der richtige Werkstoff

Der additive Fertigungsprozess wurde bei der Formiga P 110 Velocis weiter optimiert; Grundlage ist ein beschleunigter Heiz- und Beschichtungsvorgang sowie eine verbesserte Temperaturverteilung im Bauraum des Systems. Ergänzend dazu hat EOS Heizung und Software-Steuerung zum Vorwärmen des Polymerwerkstoffs verbessert. Dieser wird zunächst als dünne Schicht auf die Bauplattform aufgetragen, nun noch schneller vorgewärmt und anschließend durch einen Laserstrahl exakt aufgeschmolzen. Danach senkt sich die Fertigungsplattform ab, es erfolgt ein weiterer Pulverauftrag. Dieser Bauvorgang wiederholt sich bis zum fertigen Bauteil.

Die Formiga fertigt selbst filigrane Kunststoffteile mit höchster Oberflächengüte – direkt aus digitalen CAD-Daten bis zu einer Bauhöhe von 330 mm. Durch die Verbesserungen reduziert sich die nichtproduktive Zeit der Formiga P 110 Velocis. Wie die Vorgängersysteme eignet sich auch die Formiga P 110 Velocis sehr gut für Unternehmen, die in den industriellen 3D-Druck einsteigen möchten. »Das zuverlässige System bietet Nutzern höchste reproduzierbare Bauteilqualität, die im Markt für Schichtbauverfahren als „Formiga-Qualität“ Standards setzt«, unterstreicht Kügler.

Mit mehr als 550 installierten Geräten gehören die Systeme der Formiga-Familie zu den erfolgreichsten auf dem Markt und haben sich als Benchmark etabliert. »Es gibt Endkunden, die fordern vom Dienstleister, dass ihr Bauteil auf der Formiga produziert wird«, berichtet Stöver. Die Systeme der Formiga-Familie beschränken sich hinsichtlich laufender Kosten auf den verbrauchten Werkstoff, Strom und Druckluft – Hilfsstoffe werden nicht benötigt. Damit sind die Betriebskosten kalkulierbar gering. »Genau aus diesen Gründen schätzen unsere Bestandskunden diese Produktreihe«, betont Kügler. Und in Kombination mit dem EOS-Consulting-Angebot können auch Einsteiger schnell Wissen und Erfahrung aufbauen und mit dem industriellen 3D-Druck beginnen.

Der richtige Werkstoff

Verarbeiten kann die neue Formiga Velocis derzeit neun Polymerwerkstoffe. Die Evaluation neuer geeigneter Materialien für den industriellen 3D-Druck mit Kunststoffen gehört bei EOS zum Tagesgeschäft. »Fortlaufend neue Materialien zu evaluieren und unseren Kunden zugänglich zu machen ist für uns selbstverständlich«, unterstreicht Stöver. »Qualität ist dabei bei uns oberstes Gebot. Nicht jedes Polymerpulver lässt sich versintern. Hier testen wir in mehreren Schritten.«

Das aktuelle Portfolio ist sehr stark Polyamid-basiert. Neben den klassischen Standard-Werkstoffen hat EOS auch Hochtemperatur- und flammgeschützte Werkstoffe sowie Elastomere und Polystyrene im Programm. Getrieben wird die Materialforschung bei EOS durch die Kundenanwendungen und stets neue Einsatzbereiche im Feld: Für den Automobilbau im Motorraum beispielsweise werden neue Werkstoffklassen benötigt, damit die Bauteile den hohen Einsatztemperaturen standhalten. Evaluiert werden neben klassischen Werkstoffen insbesondere additivierte und gefüllte Werkstoffe. Zum Beispiel werden bei neuen Werkstoffen die Carbonfasern in die Pulverpartikel eingebracht statt als Trockenmischung vorzuliegen, was zu höherer Bauteilisotropie führt.

In der Materialforschung und beim Materialangebot arbeitet EOS auch mit ALM in den USA zusammen, eine 100-prozentige Tochtergesellschaft der EOS Group. ALM bietet ein umfassendes Portfolio an flammengeschützten Werkstoffen wie das ALM-FR-106-Material, das bereits in der Luftfahrt im Einsatz ist. »Das Potenzial in diesem Segment ist immens. Das ist ein Sweet Spot für den 3D-Druckmarkt«, bekräftigt Stöver.

Möglich sind über ALM auch kundenspezifische Materialanfertigungen und das auch in kleinen Mengen. Wichtiges Kriterium bei der Materialentwicklung ist die Reproduzierbarkeit bei gleichbleibender Qualität. Das muss gewährleistet sein, unterstreichen die EOS-Experten, egal ob Kleingebinde oder große Menge. »Möchte ein Kunde ein speziell seiner Anwendung angepasstes Material, können wir das über ALM realisieren«, erklärt Stöver. »Wir sind absolut offen, kundenangepasste Materialien zu ermöglichen.« Lediglich die Prozessführung in der Maschine beim Kunden müsse dann noch dem neuen Material angepasst werden.

Auch bei der Qualifizierung des Materials ist EOS seinen Kunden behilflich. Die drei Hauptbereiche dabei sind derzeit Biokompatibilität in der Medizintechnik, die Lebensmittelzulassung und die Normen der Luftfahrtindustrie. »Wir sind bereit, unsere Rezepturen gegenüber zertifizierten Prüflaboren offenzulegen und damit regulatorische Hürden abzubauen«, so Stöver.