SpaceA. Auf Schneckenextrusion basierende Additive Fertigung ADDITIVE MANUFACTURING. A S E ASY A S M OULDING. Produktivität.

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1 SpaceA Auf Schneckenextrusion basierende Additive Fertigung Produktivität Automatisierbar Vielfalt an Materialien ADDITIVE MANUFACTURING. A S E ASY A S M OULDING.

2 Yizumi Germany GmbH Nicolai Lammert, M.Sc.RWTH Head of Additive Manufacturing Campus Boulevard 30 D Aachen phone: mobile: mail web Als Lieferant von Urformmaschinen wollen wir die Additive Fertigung von Kunststoffen auf ein neues industrialisiertes Niveau heben. Die Vision Additive Manufacturing. As easy as moulding. ist unsere Leidenschaft.

3 Gemein Industriela We Walk Alongside the World 02 Zwei Welten arbeiten zusammen Industrie - Forschung 09/2015 Entwickelt vom Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH In Aachen 12/2015 Digitaler Konzeptentwurf Automatisierte Kombination additiver und subtraktiver Fertigungsprozesse Guongdong Yizumi Precision Machinery Co., LTD. Der chinesische Maschinenbauer Yizumi ( baut mit seinen Mitarbeitern Spritzgießmaschinen, Druckgussmaschinen, Gummi Spritzgießmaschinen sowie Thixomolding Maschinen und deckt damit als einziger Maschinenhersteller weltweit alle Bereiche des Hochdruck Urformens ab. Bezogen auf die Produktionsmengen steht das Unternehmen weltweit an zweiter Stelle. Das wollen wir in Zukunft aubauen: Unser ehrgeiziges Ziel ist es, über Technologie basierte Innovationen die Marktführerschaft in unseren einzellnen Technologiefeldern zu erreichen. Als eine der Schlüsseltechnologie steht hier die Additive Fertigung unter Einsatz von Standard-Thermoplasten. Um das ganze Potenzial additiver Fertigungstechnologien nutzen zu können wird Yizumi gemeinsam mit dem IKV eine auf Schneckenextrusion basierende additive Fertigungstechnologie (SEAM) kommerzialisiert. Industrie Fokus Know.How in Automation Know.How im Maschinenbau

4 SpaceA Additive Manufacturing System 10/2016 Prototype Demonstration auf der K Show /2018 Live Demonstration auf der Hannover Messe heute Industrialisierte Lösung der SpaceA Produktfamilie Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen ist das europaweit führende Forschungs- und Ausbildungsinstitut auf dem Gebiet der Kunststofftechnik. Mit dem Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung ist das IKV Teil der Fakultät für Maschinenwesen an der RWTH Aachen University. Die Verbindung von Wissenschaft und Industrie bildet den zentralen Forschungskern am Institut. Die praxisnahe Forschung baut konsequent auf der wissenschaftlichen Grundlagenforschung auf und ermöglicht die Nutzung von Forschungsergebnissen in der industriellen Praxis. Für Unternehmen aus der Industrie bieten sich zahlreiche Möglichkeiten qualifizierte Dienstleistungen in Anspruch zu nehmen oder mit dem Institut zusammen zu arbeiten. Prozesswissen Entwicklungs Fokus insame lisierung Materialwissen 03

5 We Walk Alongside the World 04 Hybrider Fertigungsansatz Industrial Additive Manufacturing Der Hybride Fertigungsansatz basiert auf den ständig wachsenden Möglichkeiten heutiger und zukünftigen Automatisierungslösungen, um......verschiedene Fertigungstechnologien in einer Fertigungszelle zur Herstellung von funktionsintegrierten Bauteilen zu vereinen. steigende Produktionseffizienz steigende Produktivität... verschiedene Technologien in einer komplexen Prozesskette zur Senkung der Teilekosten zu kombinieren. thermoplastische Standardgranulate - auf der auf Schneckenextrusion basierenden Additiven Fertigung (SEAM) mit hohen Durchsätzen zu verarbeiten. Verarbeitung von thermoplastischen Standardgranulaten > 28 x schneller als im Standard FLM Verarbeitung von Standardgranulaten Möglichkeit zum Einbringen von Einlegeteile Hohe Oberflächenqualität Hohe Bauteilpräzision Schneckenbasierte Extrusion Subtraktive Fertigung Möglichkeit zur Automatisierung Hohe Bauteilkomplexität Flexible Integration weiterer Fertigungsverfahren

6 SpaceA Additive Manufacturing System SpaceA Additive Fertigung Subtraktive Fertigung (Fräsen) Integration von Einlegeteile Automatisierung Flexibler Maschinen-Querbaukasten fokussiert auf entsprechende Kundenanforderungen Die SpaceA-Produktfamilie auf Basis standardisierter Elemente und damit die flexible Integration in unterschiedliche lokale Gegebenheiten ist ein wesentlicher Vorteil. 05

7 We Walk Alongside the World 06 Modulares System zum flexiblen Einsatz SpaceA Produktfamilie Plattform Modul Fertigungs Modul Werkstückträgerfördersystem Förderband Drehtisch Feste Bauplattform Weitere Lösungen auf Anfrage Schneckenextruder Fräser Greifer Granulattrockner Weitere Lösungen auf Anfrage Die Flexibilität des Systems basiert auf der Trennung von Plattform-Modul und Fertigungs- Modul. So kann ein standardisiertes Fertigungs- Modul mit verschiedenen Plattform-Modulen oder mehrere Fertigungs-Modulen mit einem Plattform-Modul kombiniert werden. Durch diese Modularität lässt sich das System auch problemlos in bestehende Produktionsketten integrieren, um beispielsweise Spritzgussteile zu funktionalisieren. Die hohe Produktivität der SpaceA- Produktfamilie ermöglicht es, im Zyklus einer Spritzgießmaschine Dichtungselemente oder Verstärkungsstrukturen auf das Bauteil aufzubringen.

8 SpaceA Additive Manufacturing System SpaceA Nutzung des kompletten Automatisierungspotenzials Ein 6-achsiger Industrieroboter überwindet die üblichen Einschränkungen der Bauteilgröße und Designkomplexität. Um eine reproduzierbare Maßhaltigkeit und hohe Oberflächengüte zu gewährleisten und gleichzeitig eine Einschränkung der Bauteilkomplexität zu vermeiden, werden subtraktive Prozesse (z.b. Fräsen, Bohren) in den Fertigungsprozess integriert, indem die additive Struktur und Bearbeitung in einem Fertigungssystem kombiniert werden. Basierend auf diesem Ansatz ist es auch möglich, Einsätze wie Gewinde- oder Lagerbuchsen, Spritzgussteile, elektronische oder keramische Einsätze zu integrieren und das zu bauende Bauteil mit weiteren Funktionen auszustatten. Zu diesem Zweck ist die für Extrusions- und Bearbeitungsvorgänge eingesetzte Maschine mit einem standardisierten Werkzeugwechselsystem ausgestattet, was ein Höchstmaß an Automatisierung und Flexibilität gewährleistet. Schneckenextruder zur Verarbeitung von Standardgranulaten Durchmesser: Temperaturkontrolle: Max. Temperatur: Granulatgröße: Mögliche Materialien: 16 mm 1 gekühlte Zone 3 beheizte Zonen 400 C > 8 mm Stäbchengranulat Thermoplaste ungefüllt und gefüllt z.b Glas- Carbonfaser bis 40% Die zentrale Schneckenextrusioneinheit wird mit konventionellem Thermoplast-Granulat betrieben. Im Vergleich zu filamentbasierten Produktionstechnologien ermöglicht dies die Verarbeitung von ungefüllten, aber auch hochgefüllten Kunststoffcompounds bei gleichzeitig hohen und skalierbaren Durchsätzen. Darüber hinaus führt der mögliche hohe Durchsatz zu einem erheblichen Kostenvorteil bei der Verarbeitung von technischen Thermoplasten, je nach Material, durch den niedrigen Preis von Granulat (ca. 1 bis 8 /kg) gegenüber Filament (ca. 20 bis 500 /kg). Wie bei allen bis Herstellungsverfahren 500 /kg). Übersetzt hängen mit die Produktionsergebnisse von der Prozessfähigkeit des verwendeten Materials ab. Dabei geht es im Wesentlichen um die Aspekte der Maßhaltigkeit (Schrumpfgetriebe) und der mechanischen Eigenschaften (Haftgetriebe). 07

9 We Walk Alongside the World 08 Modulares System zum flexiblen Einsatz Benennung und Optionen SpaceA Hybrid2 / Werkstückträgerfördersystem Roboter Konfiguration 1: Ein Roboter 2L: Zwei Roboter IMM: Mit Spritzgießmaschine kombiniert Weitere auf Anfrage Positionierbereich [mm] Weitere auf Anfrage Durchsatz [g/h] Weitere auf Anfrage Extruder Konfiguration Single Hybrid Anzahl der Extruder Weitere auf Anfrage Bauplattform Werkstückträgerfördersystem Fließband Drehtisch Feste Platte Weitere auf Anfrage Skalierbar mit der Anzahl an Materialien Skalierbar mit der Größe des Positioniersystems

10 SpaceA Additive Manufacturing System SpaceA H2 Werkstückträgerfördersystem Positionierung: Bauplattform: m Werkzeuge: Ein Industrieroboter (30 kg max. Last) Werkstückträgerfördersyste (0,4 x 0,4 x 1,5 m 3 ) 2 Extruder 10 Fräser Stellfläche: 2,5 x 2 m 2 SpaceA S Feste Bauplattform Positionierung: Ein Industrieroboter (6 kg max. load) Bauplattform : Werkzeuge: 3 feste Platten (500 x 500 cm x 530 cm x 330 cm 2 ) 1 Extruder Standfläche: 0,94 x 0,94 m ² SpaceA - 2L H2 Drehtisch Positionierung: Zwei Industrieroboter (30 kg max. load) Bauplattform: Werkzeuge: Kipp-Drehtisch (2-Achsen) (2 x 1,5 x 1,5 m 3 ) 4 Extruder 20 Fräser Standfläche: 3,5 x 3,5 m ² 09

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