Firmenpräsentation Janke-Engineering GmbH

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1 Firmenpräsentation

2 Gegründet 1996 Montage- und Sondermaschinen, Handlingeinrichtungen, Vorrichtungs- und Werkzeugbau 8 Mitarbeiter o Konstruktion und Werkstattbetrieb; o Forschung + Entwicklung; o CAD - Konstruktion; o Elektrokonstruktion; o Programmierung; o Fertigung, Montage, Funktionstest, Inbetriebnahme, Lieferung, Schulung und Service; Seit November 2009 Additive Manufacturing

3 Verfahrensablauf Schichtweiser Aufbau und Verschmelzung von Metallpulver mit nahezu identischen mechanischen Eigenschaften zum Originalwerkstoff Phase 1 Phase 2 Phase 3

4 Verfahrensablauf o Stochastisch verteilte Belichtung o Reduzierung von Eigenspannungen o Durchgehende Verschweißung Starker Verzug o Unterbrochene Schweißnaht Verringerte Spannung

5 Werkstoffe und Verarbeitung o Verwendung von Originalwerkstoffen o Vollständiges Aufschmelzen des Pulvers, dadurch nahezu 100% Dichte der Bauteile identische mechanische Eigenschaften zum Originalwerkstoff o Bauraten: 3-20 cm 3 /h (abhängig von der Dichte) o Genauigkeit bis zu +- 0,05 mm o Strukturgrößen bis zu ~ 0,1 mm o Rauheit (materialabhängig) Ra ~ 6-13 µm (ohne Nachbearbeitung) Ra ~ 3-7 µm (nach Glasperlenstrahlen) Querschliff 3D-Druck Metall Querschliff Lasersintern Schweißraupen Einschlüsse

6 Werkstoffe und Verarbeitung Verarbeitung von nicht reaktiven Werkstoffen o Formeinsätze und Bauteile mit Dichte von nahe 100% o Edelstähle / 316 L o Werkzeugstähle o Nickel-Basis-Leg. Inconel 615/ 718 o CoCr-Leg. für medizinische Anwendungen (Remanium Star) o Nickel-Basis-Leg. Hastalloy X o Weitere Metalle Gold, Bronze Verarbeitung von reaktiven Werkstoffen o Bauteile mit Dichte von nahe 100% o Aluminium-Leg. AlSi12 AlSi10Mg o Titan-Leg. TiAl6V4 o Titan Grade 1 + 2

7 Anlagentechnik M2 cusing: o Ein- u. ausfahrbares Baumodul o Handhabungseinrichtung mit Glovebox für staubfreies Arbeiten o Automatisches Pulverhandling: Absaugen, Sieben und Rückführen (Pulverwerkstoff 100% wieder verwendbar) o Verarbeitung von reaktiven Pulvermaterialien (CE-Zertifizierung ) o Bauteil- und Pulverhandhabung unter Schutzgas o Redundante Prozessüberwachung o Auslegung nach ATEX-Richtline II, Kategorie 3D Zone 22 Technische Daten: o Bauraum: 250 x 250 x 280 mm (x,y,z ) o Spannsystem optional (ohne Verkürzung d. Z-Achse ) o Faserlaser 200W (Rofin-Sinar ) o 2 getrennte Inertgas-Anschlüsse vorhanden

8 Anlagentechnik 1x M2-Cusing Maschine 2x Strahlkabinen End- bzw. Nachbearbeitung

9 Datenaufbereitung und Verfahrensanpassung o o o o o o o o CATIA V5 R19 64-bit Schnittstellen STL, STEP, IGS Materialise Magics Fehleranalyse 3D-Modell Konstruktive Aufbereitung der Bauteile (Bsp. Aufmaß für Nacharbeit, Stützkonstruktion) Verfahrensanpassung (Bsp. Volumenreduktion, Radien und Fasen) Konstruktion der 3D-Daten (Bsp. Kühlkanäle, Hybridbauteile) CL-Slicer, Erzeugung von Einzelschichten Stützkonstruktion

10 Datenaufbereitung und Verfahrensanpassung o Fehleranalyse 3D-Modell Glättung Offene Dreiecke

11 Datenaufbereitung und Verfahrensanpassung o Stützkonstruktionen Für Teile mit komplizierten Geometrienverläufe Für Teile mit Überhängen (45 ) zur Bodenplatte Anbringen von Fasen und Radien Kein Radius Radius

12 Datenaufbereitung und Verfahrensanpassung o Kostenreduktion durch Zeitminimierung Art des Bauteils (Funktionsmuster od. Bauteil mit hoher Festigkeit?) Volumen (Wie viel Fläche muss pro Schicht belichtet werden?) Bauhöhe (Wie viel Schichten müssen aufgebaut werden?) Kundenvorschlag Volumenreduktion Anpassung

13 Hybridbauweise o 3D-Druck Metall auf konventionell gefertigten Unterbau o Enorme Zeit- und Kosteneinsparung o Sehr geringe Eigenspannungen

14 Hybridbauweise Hybridunterteil in 3D-Druckmaschine Auffüllen von Metallpulver 3D-Druck Prozess Ende 3D-Druck Prozess Auslagerungshärten CNC Fräsen Fertiger Einsatz

15 Kühlkanalkonstruktion Konturnaher Temperierung Maschinenzeit; 15% Einspritzphase; 5% o Verminderung der Zykluszeit bis zu 50% Reduzierung der Stückkosten Kühlzeit; 70% Nachdruckphase; 10% Quelle: Menges, Michaeli o Höhere Standzeit o Verbesserung der Teilequalität Verminderter Verzug Hohe Maßgenauigkeit Variothermer Spritzgussprozess

16 Kühlkanalkonstruktion Vorteile durch 3D-Druck Metall: Parallelkühlung Luftkühlung o Freie Anpassung der Kanäle an die Kontur o Beliebige Formgebung/ rund, oval, etc. o Beliebige Variation des Querschnitts o Flächenkühlungen möglich o Minimale Nacharbeit o Keine unrunde Vorhaltung Um die Ecke bohren Gebohrte Kühlkanäle Konturangepasste Kühlung Effektive Flächenkühlung

17 Anwendungsbeispiele Teilefertigung für u.a.: o Werkzeugbau für Spritzguss und Druckguss o Prototypenbau o Formenbau o Desingteile für u.a.: Brillen Uhren o Forschung & Entwicklung o Medizintechnik u.a. Implantate o Dentaltechnik o Präzisionsteile o Turbinen-/ Pumpenbau o Blechbau u.a.: Stanz- und Biegeteile

18 Anwendungsbeispiele - Parallelkühlung Formkern o Konturnahe Parallelkühlung 2 mm an der Formkontur o Hybridaufbau Unterbau / Konturaufbau o Schichtdicke 30µm o Im Nachgang gehärtet 54 HRC

19 Anwendungsbeispiele Serielle Kühlung Formkern o Konturnahe serielle Kühlung 2 mm an der Formkontur o Hybridaufbau Unterbau / Konturaufbau o Schichtdicke 30µm o Im Nachgang gehärtet 54 HRC

20 Anwendungsbeispiele - Flächenkühlung Brillenglas o Kühlung 2-3 mm an der Formkontur o Sehr hohe Belastbarkeit durch Gewölbestruktur o Sehr dynamische und gleichmäßige Temperierung

21 Anwendungsbeispiele Biege- und Stanzteil o Baugröße 500 x 500mm mehrteilig in einem Prozess aufgebaut und im Nachgang geschweißt o Material o Schichtdicke 50µm

22 Anwendungsbeispiele Silikonspritzgussform o Herstellung von Silikonringen für die Medizintechnik o Material o Schichtdicke 45µm o Kundenseitige Teflonbeschichtung Teflonbeschichtung Zusammenbau

23 Anwendungsbeispiele Sonderteile Replikat Goldschale Füllstücke Magnetspule Saugrohradapter Ölpumpe Füllstücke eingebauter Zustand

24 Anwendungsbeispiele - Sonderlösung o Sonderlösung Brennstoffzelle Portable Power Supply 20x20 mm o Komplettaufbau o Strukturgrößen im 1/10 mm Bereich o Integrierte Strömungskanäle

25 Anwendungsbeispiele Anbauteile Filmkamera AlSi12 Volle Bauplatte Bauteile abgedrahtet Eloxiert

26 Vorteile im Überblick o Kurzfristig abrufbare Teile o Entfallen der Werkzeugkosten o Reduzierung von Folgekosten (Bsp. Hilfsmittel, Vorrichtungen) o Schnelle Reaktionszeit bei Änderung am Bauteil o Variantenvielfalt o Schnelle Markteinführung o Herstellung von Bauteilen ohne Rücksicht auf Entformbarkeit (Bsp. Hinterschnitte, Hohlräume, konturnahe Strömungskanäle) o Ersatzteile auf Bestellung o Geringer fertigungstechnischer Aufwand

27 Dienstleistungen im Überblick o Konstruktionsarbeiten (Kühlkanäle, Bauteiloptimierung etc.) o Überprüfung der Kühlkanalkonstruktion (Strömungssimulation, Wärmebilder, Durchflussanalysen) o Beschichtungen o Kunststoffprototypen o Gussteile o Bauteilvermessung o Erstellung von Kunststoffmodelle o 3D-Scannen/ Reverse Engineering o Feinbearbeitung (Fräsen, Schleifen, Erodieren etc.) o Oberflächenvergütung (Beizen, Eloxieren, Elektropolieren etc.) o Härten o Schweißen Materialportfolio (auf Lager): o (Edelstahl) o (Werkzeugstahl) o AlSi12 o AlSi10Mg o TiAl6V4 o Inconel 718

28 3D-Druck Metall