INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING

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1 TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING Forum Produktion Nordwest Dr. Simon Merkt Additive Manufacturing Spelle,

2 Agenda 1 TRUMPF Unternehmensüberblick 2 TRUMPF Additive Manufacturing 3 Industrielles Teile- und Pulvermanagement 4 Software und Monitoring 5 Applikationen 2

3 Unsere Geschäftsbereiche Umsatzanteile im Geschäftsjahr 2015/16 Werkzeugmaschinen für die flexible Blechbearbeitung Umsatzanteil 71 % Lasertechnik / Elektronik Umsatzanteil 29 % 3

4 Auf einen Blick Unternehmenskennzahlen Geschäftsjahr 2015/16 Veränderung in % Umsatz (in Mio. ) 2.808,5 + 3,4 Ergebnis vor Steuern (in Mio. ) 303,1-15,2 Umsatzrendite vor Steuern (in %) 10,8 Investitionen (in Mio. ) 137,6 + 6,3 F+E Aufwendungen (in Mio. ) 296,2 + 11,7 Mitarbeiter (Anzahl zum ) ,8 4

5 Langfristig erfolgreich Umsatzentwicklung In Mio. ( ) Umsatz Geschäftsjahr 2015/16 2,81 Mrd / / / / / / /16 5

6 Unabhängiges Familienunternehmen Unsere Geschäftsführung Von links nach rechts: Dr. rer. soc. Gerhard Rübling Dr.-Ing. E.h. Peter Leibinger Dr. phil. Nicola Leibinger-Kammüller Dr.-Ing. Mathias Kammüller Dr. rer. pol. Lars Grünert Vorsitzender des Aufsichtsrats: Dr. Jürgen Hambrecht [nicht im Bild] 6

7 Globale Präsenz Weltweit nah am Kunden Produktionsstandort Vertrieb und Service 71 Tochtergesellschaften weltweit Deutschland 12 Europa (ohne D) 31 Amerika 7 Asien/Pazifik/Sonstige 21 7

8

9 INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING ADDITIVE MANUFACTURING INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING, Dr. Simon Merkt

10 Laser Metal Fusion (LMF) Prozess Schichtweiser Aufbau komplexer Bauteile aus 3D-Daten 1. Digitales Modell Prozessbeschreibung: Schichtweiser Aufbau des Bauteils im Pulverbett Werkzeuglose Fertigung direkt aus 3D- CAD-Daten 2. LMF Prozess 3. Endprodukt + Vorteile: AM ergänzt herkömmliche Produktionstechnologien und ist schon jetzt vorteilhaft für: Individuelle Produkte Kleine Stückzahlen Komplexe Teile 10

11 TRUMPF Additive Manufacturing Zwei komplementäre Verfahren für Metall Laser Metal Fusion (LMF) Laser Metal Deposition (LMD) Laser Scanner Pulver- Beschichter Bearbeitungsdüse Bauteil Loses Pulver Pulver Bauplattform aufgetragenes Material Pulverstrahl Laserstrahl Schutzgas Absenken der Bauplattform Absenken der Bauplattform Herstellung von endkonturnahen Werkstücken/Fertigteilen Aufbau kleiner, komplexer Bauteile Aufschmelzrate: 5-70 cm³ / h Arbeitsebene Beschichtung, Reparatur und Aufbau von Werkstücken Zum Aufbau auf bestehende, große Bauteile Aufschmelzrate: cm³ / h 11

12 TRUMPF ist Pionier im industriellen Additive Manufacturing 15 Jahre Erfahrung bei Additiven Fertigungstechnologien 1999 Beginn der AM - Aktivitäten zusammen mit Fraunhofer ILT 2004 TRUMPF-POM Kooperation Erste DMD TRUMPF Technologie Paket LMD 2012 TRUMPF LMD Systemportfolio Vorstellung erste LMF Maschine Qualifizierte LMF Maschine für Stahl, Titan, Inconel SPI Faserlaser Wiedereinstieg TRUMPF in LMF 2014 Joint Venture TRUMPF Sisma S.r.L 1) POM group Inc. (today DM3D) 12

13 LMF-Technologie von TRUMPF zwischen TrumaForm - als Produktionsmittel konzipiert Robuste Werkzeugmaschine Industrielle Software von Vorbereitung bis Fertigteil Geschlossener Pulverkreislauf minimaler Kontakt mit Pulver Hohe Prozesssicherheit durch TRUMPF Prozessparameter 2 Baukammern zur Reduzierung der Rüstzeiten (paralleles bauen und rüsten) Temperierung bis 500 C ermöglicht zuverlässige Bearbeitung von Titan, Stahl etc. TrumaForm LF250 (2005) Die TrumaForm ist bis heute Benchmark hinsichtlich Verfügbarkeit, Stabilität der Prozessumgebung und Wartungsaufwand (Zitat Lohnfertiger (2014), der 3 TrumaForm Anlagen betreibt) 13

14 Industrialisierung von Additive Manufacturing TRUMPF Erfolgsfaktoren Digitalisierung Maschine Services TRUMPF bietet Lösungen in allen drei Bereichen für Ihre industrielle additive Fertigung 14

15 Portfolio TruPrint Serie TruPrint 1000 TruPrint 3000 TruPrint 5000 Kompakter und robuster 3D-Druck Kompakte und robuste LMF Maschine zur generativen Fertigung kleiner industrieller Einzelteile und Serien. Flexible Lösung für den industriellen 3D-Druck Universelle LMF Mittelformatmaschine für die industrielle Fertigung mit externem Teile- und Pulvermanagement Hochproduktiver 3D-Druck für die industrielle Serienfertigung Hochproduktive, teilautomatisierte LMF Maschine für höchste industrielle Produktionsanforderungen Industrielles Teile- und Pulvermanagement Teile- und Pulvermanagement im industriellen Maßstab 15

16 TruPrint Einfache und intuitive Bedienung 3 Mobile Bedienung und Beobachtung 2 Hohe Prozessgeschwindigkeit durch innovatives Beschichtungssystem 4 Teleservice und Visual Online Support

17 TruPrint 1000 Bauzylinder Laserquelle Fokusdurchmesser Schichtdicke Präzisionsoptik Ø 100 mm x 100 mm 200 W TRUMPF Laser 55 µm (optional 30 µm) µm* F-Theta O2 Konzentration Bis zu 100 ppm (0,01%) Scangeschwindigkeit Schutzgas Materialien Netzanschluss Abmessungen (BxHxT) Gewicht Max. 6 m/s Stickstoff, Argon Edelstahl, Werkzeugstahl, Kobalt-Chrom, Aluminium, Nickelbasislegierung, Titan**, Edelmetalle**, Bronze 230 V - 7A 50/60 Hz 1445 x 1680 x 730 mm 705 kg * individuell einstellbar ** mit Optionspaketen verfügbar 17

18 TruPrint 3000 Ihre Vorteile 01 Großes Bauvolumen Ø 300 x 400 mm 04 Industrielle Softwareund Monitoringlösungen 02 Schnell wechselbare Bauund Vorratszylinder 03 Industrielles Teile- und Pulvermanagement für hauptzeitparalleles Arbeiten 05 Innovative Servicelösungen und internationaler Support 18

19 TruPrint 3000 Technische Daten Bauraum mm x mm Ø 300 x 400 Laserquelle Faserlaser W 500 Vorheizung C 200 Schichtdichte μm typischerweise [1] Strahldurchmesser μm [1] O2 Konzentration ppm Bis zu 100 (0,01%) Scangeschwindigkeit m / s Max. 11 Schutzgas Stickstoff, Argon Stromversorgung V / A / Hz /60 Abmessungen mm 3385 x 2005 x 1475 Gewicht kg 4300 Baumaterialien Edelstahl, Werkzeugstahl, Kobalt-Chrom, Aluminium, Nickelbasislegierung, Titan, Edelmetalle, Bronze [1] individuell einstellbar 19

20 Wechselzylinderprinzip Produktivität im Mittelformat Substratplatte im Bauzylinder Vorbereitung von Bau- und Vorratszylinder in Entpack- und Siebstation Schnell wechselbare Bau- und Vorratszylinder Hauptzeitparalleles Arbeiten für hohe Maschinenverfügbarkeit Wechsel ohne Kontakt zu Pulver 20

21 INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING INDUSTRIELLES TEILE- UND PULVERMANAGEMENT INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING, Dr. Simon Merkt

22 Industrielles Teile- und Pulvermanagement Der Prozess auf einen Blick Zentrale Komponenten: Entpackstation, Siebstation, Pulversilo Ermöglicht hauptzeitparalleles Rüsten und Entpacken einer oder mehrerer Maschinen Anwendbar für die TruPrint 3000 und die TruPrint

23 Entpackstation Ihre Vorteile 01 Hohe Maschinenverfügbarkeit durch externes Entpacken der Bauteile 03 Bedarfsoptimierte Saugdüsen zur einfachen Reinigung komplexer Bauteile 02 Bedienersicherheit durch Vermeidung von Pulverkotakt 04 Optimierte Zugänglichkeit durch drehbaren Bauzylinder und elektrischen Hubantrieb 23

24 Siebstation Ihre Vorteile 01 Sehr hoher Siebdurchsatz bei gleichbleibender hoher Qualität des Pulvers 03 Hohe Sauberkeit in der Fertigungsumgebung, durch geschlossenen Pulverkreislauf 02 Hoher Automationsgrad erlaubt mannlosen Betrieb 04 Bedarfsgerechtes Sieben in beliebige Behältnisse mittels Einwiege-Funktion 24

25 Pulversilo Ihre Vorteile Volumen individuell anpassbar Lagern, Transportieren und Befüllen von großen Pulvermengen mit Standardbehältnis Spannschellen ermöglichen schnelle Demontage z. B. zur Reinigung 04 Transport mit Standard-Hubwagen Auf Anfrage: 180 l (3x Ringsegment) Pulveraufnahme: 30 l Pulveraufnahme: 80 l Pulveraufnahme: 130 l 25

26 INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING SOFTWARE & MONITORING INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING, Dr. Simon Merkt

27 Digitale Prozesskette Datenvorbereitung für Laser Metal Fusion 27

28 TruTops Print Software Paket mit Siemens NX Entwicklungskooperation zwischen TRUMPF & Siemens 28

29 TRUMPF Monitoring Welt Condition, Process & Performance Monitoring TruTops Monitor 29

30 INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING APPLIKATIONEN INDUSTRIELLE LÖSUNGEN FÜR ADDITIVE MANUFACTURING, Dr. Simon Merkt

31 Additive Manufacturing ist auf dem Weg zur Serienproduktion Status Technologiereife in den Branchen Aero / Turbine Turbui Tooling Automotive Medical / Dental Full-rate production Pilot line capability demonstrated Systems produced (simulated env.) Techn. validated in laboratory env Manufacturing concept identified Source: Roland Berger 31

32 Luftfahrt und Turbine Anwendung Komplexe Turbinenschaufeln zur Energiegewinnung Leichtbauteile Komplexe Aufhängungen Komplexe Strukturen in Gasturbinen Triebwerksgehäuseteile Materialien: Al, Ti, Ni-Basis Vorteile Geometriefreiheit Ressourceneffiziente Produktion Gewichtsreduktion Schnelle Fertigung von Prototypen Reduzierung der Bauteilanzahl einer Baugruppe Reduzierung von Prozessschritten Beispiele Radialgebläse Verbindungselemente 32

33 Medizin und Dental Anwendung Medizin Optimierte Implantate Medizinische Instrumente Dental Kronen und Brücken Implantate Materialien: Ti, Edelstahl, CoCr Vorteile Medizin Unikatfertigung Biokompatibilität Komplexe, individuelle Implantate Dental Hohe Passgenauigkeit Geringe Nacharbeit Beispiele Hüftpfanne Zahnersatz 33

34 Automotive Anwendung Wärmetauscher Motorkomponenten Karosserie / Strukturteile Interior Materialien: Al, Stahl, Ti Vorteile Schnelle Fertigung und Tests von Prototypen Werkzeuglose Fertigung Bauteile aus Originalwerkstoffen mit seriennahen Eigenschaften Werkstoff- und Bauteiloptimierung Beispiele Wärmetauscher Laufrad 34

35 Werkzeug- und Formenbau Anwendung Werkzeuge für Spritz- und Druckguss Bohrer mit innenliegender Kühlung Ermöglicht Herstellung komplexer Innenliegender Geometrien (Kühlkanäle) Materialien: Werkzeugstahl Vorteile Zykluszeitverkürzung Reduzierung Bauteilverzug Reduzierung Ausschuss Optimierte Gussteilqualität durch bessere Kühlung Schnelle Fertigung komplexer Werkzeuge Beispiele Werkzeugeinsätze Bohrer mit Innenkühlung 35

36 Zusammenfassung TRUMPF bietet LMF Komplettlösung LMF-Produkte LMF-Lösungen Services TruPrint 1000 TruPrint 3000 Branchenspezifische Optionspakete Applikationsberatung Pulverwerkstoffe Prozessparameter Tech. Kundendienst Visual Online Support MobileControl App Schulungen Finanzierung TRUMPF Portfolio erfüllt die Anforderungen verschiedener Branchen Aerospace Energie / Job Shops Automotive Medical Dental Werkzeugbau Forschung Turbine / Industrie / Institute Fashion & Lifestyle Schmuck 36

37 TRUMPF Additive Manufacturing Leistungsangebot Starker Partner Weltweites Sales und Service Netzwerk Pionier in der Additiven Fertigung LMF LMD Technologie- und Marktführer bei Werkzeugmaschinen und industriellen Lasern Nahe am Kunden Mehr als 15 Jahre Erfahrung mit Additiver Technologie Ganzheitliche Lösungen Industry 4.0 Effiziente Maschinen Financing Pulver LMF LMD Beratung Schulung Technischer Kundendienst Ganzheitliche Lösung für AM Produkte und Services Service- vereinbarungen TruConnect verbindet Menschen, Maschinen und Informationen Robuste AM Maschinen für industrielle Serienproduktion 37

38 TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH ANSPRECHPARTNER Dr. Simon Merkt Applikations- und Branchenmanagement Additive Manufacturing