11. Coachulting Forum. 11. März 2015 Quadrium, Wernau. Mit dem Arburg Freeformer auf dem Weg zur Kleinserie. Andreas Kleinfeld

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1 11. Coachulting Forum 11. März 2015 Quadrium, Wernau Mit dem Arburg Freeformer auf dem Weg zur Kleinserie Andreas Kleinfeld

2 - Vorstellung Unternehmen Fa. Hachtel - Additive Fertigung im Hause Hachtel - Untersuchungen und Versuche mit dem Freeformer - Ziele der additiven Fertigung - Ausblick

3 Fachwissen aus 35 Jahren Erfahrung Im Kunststoffspritzguss Im Werkzeug- und Formenbau Engineering-Dienstleistungen seit 8 Jahren Industrielle Computertomographie Additive Fertigung Simulation Schulung/Coaching 50 Mitarbeiter am Standort in Aalen / Ostwürttemberg 7 Mio Umsatz in den Branchen Weisse Ware, Automobil, Luftfahrt, Maschinenbau

4 Spritzgießen 20 Spritzgießmaschinen, davon sieben 2K-Maschinen 150 kn 2200 kn Schließkraft 3 Schichtbetrieb Hoher Automatisierungsgrad Integrierte Prüfprozesse

5 Werkzeug- und Formenbau 12 Mitarbeiter ca. 30 Werkzeuge pro Jahr 2K-Werkzeuge Spritzgießfügetechnik Spritzgießmontagetechnik Muster- und Erprobungswerkzeuge

6 Engineering / Simulation: Simulationsrechnungen mit Sigmasoft: - Werkzeugoptimierung - Verkürzung der Entwicklungszeit - Schaffung von Transparenz

7 Industrielle Computertomographie Seit 2008: 3 CT Anlagen 5 Mitarbeiter

8 Hachtel geht auch neue Wege auch im Bereich der Fertigung!!!

9 seit Dezember 2014

10 Einstellung ( Qualifizierung ) des Materials am Freeformer Am Beispiel des bei Hachtel intern eingesetzten ABS 1. Grundeinstellung für den Buildprozessor Standard Temperatureinstellungen für den Baujob. In diesem Fall Massetemperatur 220 C und Bauraum 100 C.

11 Prüfteil: Platte 20x20x2mm. 1. Ermittlung Formfaktor Tropfen Druck mit verschiedenen Werten Prüfung unter dem Mikroskop 2. Ermittlung Fülldichte Druck mit verschiedenen Werten Prüfung unter dem Mikroskop 3. Ermittlung Überlappung der Randkontur Druck mit verschiedenen Werten Prüfung unter dem Mikroskop

12 2. Ermittlung der Funktionalen Massetemperatur Prüfung auf Delamination, Verzug und Verformung. Prüfteil: Hachtel Prüfteil Druck mit verschiedenen Werten Soll-Ist-Vergleich (S-I-V) mittels CT

13 Das erreichen der Sollgeometrie vom 3D gedrucktem Teil zum Soll Teil Die Standard Korrektur Maßnahme für abweichende Bauteil Geometrien bei Additiv gefertigten Bauteilen ist die Skalierung in X Y Z Achsrichtung des gesamten Bauteils. Der ARBURG Buildprozessor bietet zusätzlich die Möglichkeit für das aufweiten bzw. schrumpfen von Innen- und Außenkonturen.

14 Innerer und Äußerer Kompensationsfaktor (X / Y). Quelle: Arburg Diese Funktionen wirken sich auf das ganze Bauteil aus und sind daher nur als Grundeinstellung für das jeweils einzusetzende Material anzusehen.

15 Bei Bauteilen mit unterschiedlichen Geometrieelementen wie z.b. flache Rippen/Stege partielle Masseanhäufung Ausrichtung des Bauteils Dauer der Temperatureinwirkung während Druckprozess verhält sich jeder Bereich des Druckteils was Schrumpf, Einfallstellen, Verformung, usw. betrifft auch unterschiedlich und muss daher zwingend eine gezielte Korrektur erfahren.

16 Wir durchschauen Technik Korrekturschleife eines Additiv gefertigten Bauteils bei Fa. Hachtel Gleiche Vorgehensweise wie die Korrektur eines Spritzgusswerkzeugs am Beispiel eines Trägergehäuses. 1.Druck des Trägergehäuse mit der Ursprungs/Orginal Datei (STL) 2.Soll-Ist-Vergleich mittels CT-Scan 3.Generierung einer neuen STL-Datei mit vorgehaltenen Bereichen der Abweichungen 4.Druck des Trägergehäuse mit der neuen STL-Datei 5.CT-Scan des neu gedruckten Bauteils für ein S-I-V Bei noch vorhandenen Abweichungen. 6.Generierung einer weiteren neuen STL-Datei mit den vorgehaltenen Bereichen der Abweichung

17 1. Druck Korrigierter Druck Wir durchschauen Technik

18 Strategien und Visionen für den 3D-Druck zu entwerfen und ein Think Tank zu sein. Die Plattform ist dabei Heimat und Werkstatt der Denker, Nutzer und der Unternehmen, die von den Vorteilen des 3D-Druckes profitieren wollen. Die Zeit der weltweiten Transportwege wird bald vorbei sein. Die klassische Wertschöpfung in Unternehmen wird sich auflösen. Die Revolution im Design und der Produktion hat begonnen.

19 Vom Musterteil zum Bauteil mittels 3D-CT 1) Scannen von Musterteil 2) Erzeugung von STL-Daten (Optimierung) 3) Additive Fertigung von Klein-und Sonderserien

20 Wir durchschauen Technik Komplette Wertschöpfungskette im Haus zur Produktion von Kleinserien - Datengenerierung mittels 3D-CT - Erarbeitung richtiges Produktionsverfahren - (additiv, Rapid Tooling, ) - Engineering, Prüfung, Optimierung - Produktion (extern oder intern)

21 Zukunftsvision Ersatzteilversorgung (aktuell in Zusammenarbeit mit einem Flugzeugbauer) Hachtel-Truck

22 Ausgewählte Projekte Rapid Tooling - SG-Werkzeuge schnell und effizient - Produktion von Kleinstückzahlen - Beispiel : Abdeckkappe Generative Fertigung - Verriegelungsknopf in verschiedenen Varianten - Auslieferung: SLS-Verfahren schwarz lackiert - Original: PA schwarz

23 Additive Fertigung Werkzeugbau Computertomographie Spritzgießen Simulation

24 Zusammenfassung: - sehr viele Versuche notwendig um die Prozesse zu verstehen und zu entwickeln - Gesamtes Prozesswissen hilft um die Technik nach vorne zu bringen - Potenzial für die Zukunft vorhanden - Status: Entwicklungsphase, Versuchsstadium, Erarbeitung von Standards - Lehre und Konstruktion m Bereich der additiven Fertigung in Zukunft sehr wichtig (Umdenken der handelnden Personen)

25 Der Weg ist das Ziel und muss konsequent verfolgt werden! Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!