3 D-Druck für industrielle Anwendungen

Transkript

1 3 D-Druck für industrielle Anwendungen Die Technik entwickelt sich immer mehr vom Primitiven über das Komplizierte zum Einfachen. Antoine de Saint-Exupéry 1

2 StaeGi Engineering Entwicklung Handel Fokus auf Gießereiindustrie Sandguss Feinguss 3 D-Druck Prototyping Luftreinigung Händler für ExOne- Produkte in Deutschland Juni

3 Drop on Powder-Technologie: Juni

4 Binder-Jetting-Technologie

5 Binder Furan HHP heiß härtendes Phenol Silikat KHP kalt härtendes Phenol Keine thermische Nachbehandlung niedrige Kosten ältestes Bindersystem bewährt ca. 30% schneller als andere Bindersysteme Nachbehandlung im Mikrowellenofen geringer Gasstoß hohe Festigkeiten geringer LOW, wenig Binder notwendig Nachbehandlung im Mikrowellenofen niedrige Gasemissionen umweltfreundlich Schnelle Nachbehandlung: Kerne können einzeln aus der Jobbox entnommen werden und einzeln in der Mikrowelle ausgehärtet werden vereint die Vorteile aller anderen Bindersysteme Quarzsand möglich

6 Sand 3D Printing Systems Kerne & Formen direkt aus CAD Daten S-MAX Produktion S-PRINT Prototyping S-MAX + Produktion EXERIAL Industrielle Serienfertigung

7 S-Max Das ultimative System für Produktionsflexibilität und effizienz große Jobbox kundenspezifische und individuelle Herstellung von großen Kernen oder kompletten Kleinserien erhebliche Beschleunigung des Produktionsprozesses durch das schnelle Entladen der Job Box Bindersysteme Furan Phenol (KHP)

8 Exerial Das Flaggschiff für die industrielle Serienproduktion zwei große Jobboxen breiter Druckkopf Produktion von extrem großen Kernen oder kompletten Serien 3-4fach höhere Druckgeschwindigkeit gegenüber der S-Max Zusammenschaltung mehrerer Maschinen Bindersysteme Silikat Furan

9 Kosten für 3 D-Druck Hauptkomponente: Volumen / Fertigungszeit Verbrauchsmaterialien notwendige Nacharbeiten Beispiele für 1 l Bauraum Sand/Furanharz für Sandguss 20 PMMA Pulverkörper als Feinguss- oder Designmodell 136 PA 6 SLS-Teile 180 gedruckte echtfarbige Kunststoffteile als Funktionalteile 300 SLM-Teile aus Aluminium mit Funktionaleigenschaften In den meisten Fällen kosten additiv hergestellte Teile etwa das 100-fache konventionell hergestellter Teile. Das wird sich sicher noch reduzieren lassen, aber es bleibt Unfug, zerspanungsgerechte Konstruktionen additiv herzustellen. Juni

10 Alternative: Zweistufige Verfahren Urmodell + Silikonform + Guss In Sand gedrucktes Formpaket + Guss Gedrucktes PMMA-Modell + Feinguss Gussteil mit 1 l Boxmaß: ca. 300 bis Juni

11 Prototyping Additive Fertigung ist beim Prototyping und in der Einzelteilfertigung verbreitet, um hohe Werkzeugkosten zu vermeiden. Beispiel: Getriebegehäuse für kleine Winkelschleifer aus Aluminiumdruckguss Die Druckgussform kostet etwa Das gegossene Teil kostet etwa 4. Ein feingegossener Prototyp kostet etwa 300. Es macht Sinn, zunächst einen Prototypen zu produzieren und zu testen um Fehler in Funktion und Formkonstruktion zu vermeiden. Additive Technologien finden ihren Weg in die Serienfertigung, wenn die Geometrie eines Teils sehr komplex ist und konventionelle Technologien kompliziert und/oder teuer werden. ein konventionell herzustellendes Produkt aus mehreren leichter herstellbaren Einzelteilen zu montieren ist, aber die Summentoleranzen zu groß sind. die Geometrie eines Teiles konventionell nicht hergestellt werden kann. ein zusätzlicher Kundennutzen durch den 3 D-Druck erzeugt werden kann. 11 Juni

12 Ursprüngliches Teil Aluminium Neues Teil Titan 30% leichter Niedrigerer Treibstoffverbrauch oder größere Zuladung Entfall von Werkzeugen Schneller verfügbar Quelle: Als Feingussteil geschätzt 90% billiger bei gleicher Geometrie und besseren Festigkeitseigenschaften 12 Juni

13 Gussteile: Wassermantelkerne konventionell (mit Kernkästen) aus bis zu mehr als 30 Einzelteilen zu fertigen bis zu 1 h Montagezeit pro Teil ca. 0,5 mm Toleranz Summentoleranz bei Zielwandstärke von 3 mm nicht beherrschbar Integralkrümmer konventionelle Kernmontage sehr schwierig, da nur gekrümmte Flächen geringe und gleichmäßige Wandstärken notwendig, da die Temperaturdifferenzen im Bauteil bis zu K betragen können Warmumformwerkzeuge mit Innenkühlung Äquidistante Kühlkanäle unter gekrümmten Oberflächen Turbinen/Pumpen/Propeller Strömungsmechanik und Formenbau passen einfach nicht zusammen! 13 Juni

14 Wenn Sie 3 D-Druck erfolgreich anwenden wollen, schaffen Sie zuerst einen Mehrwert! Wassermantelkerne: Qualitätssicherheit Geringere Wandstärken und Massen Geringerer Treibstoffverbrauch Höhere thermische Dynamik Integralkrümmer Qualitätssicherheit Geringere Wandstärken und Massen Geringerer Treibstoffverbrauch Höhere thermische Dynamik Turbinen Höherer Wirkungsgrad Erweiterter Arbeitsbereich Schaffen Sie additiv Mehrwert! 14 Juni