TRUMPF präsentiert neues Portfolio für die additive Fertigung von Metallteilen – Update

Der Laserhersteller TRUMPF stellt sich im Bereich der additiven Fertigung breit auf: Das Unternehmen wird auf der Messe Formnext neue Maschinen für das 3-D-Drucken von Metallteilen vorstellen.

28.10.2015: Sowohl Laser Metal Fusion (LMF) als auch Laser Metal Deposition (LMD): Beide relevanten Technologien im Metallbereich gehören zum neuen Produkt-Portfolio von TRUMPF. Dafür hat das Unternehmen in den letzten Monaten am Stammsitz in Ditzingen einen neuen Bereich etabliert und verstärkt an neuen Anlagen für den 3D-Druck gearbeitet. Die Ergebnisse und Entwicklungen aus dem Joint Venture mit Italiens größtem Lasersystemhersteller Sisma unterstützen dabei die Aktivitäten von TRUMPF in Ditzingen. Die Technologie hinter den neuen 3D-Druckern ist auch als Additive Manufacturing bekannt. Damit lassen sich Schicht für Schicht aus metallischem Pulver beliebige Bauteile direkt aus dem 3D-Konstruktionsprogramm aufbauen.

„Die Einführung neuer 3D-Drucker ist für uns ein wichtiger erster Schritt, denn Additive Manufacturing wird die Fertigungstechnik in Zukunft nicht nur ergänzen, sondern auch entscheidend prägen“, erklärt Dr.-Ing. E.h. Peter Leibinger, Vorsitzender der TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH.

„Wir werden robuste und produktive Fertigungsmaschinen anbieten, mit denen sich kleine und mittelgroße Bauteile mit komplexen Strukturen fertigen lassen“, so Leibinger.

Technologiekompetenz unter einem Dach

Die Nachfrage nach industrietauglichen 3D-Druckern für Metallteile im Markt steigt – und TRUMPF ist der einzige Hersteller weltweit, der mit LMF und LMD beide relevanten Technologien im Portfolio hat.
Welches Verfahren am besten geeignet ist, hängt vom Anwendungsfall ab. LMF-Anlagen generieren Bauteile schichtweise in einem Pulverbett und spielen ihre Stärken bei der Fertigung geometrisch komplexer und sehr filigraner Bauteile aus. Bei LMD-Anlagen erzeugt der Laser ein Schmelzbad auf der Oberfläche eines Bauteils und schmilzt das zeitgleich zugeführte Pulver entsprechend der gewünschten Form auf. LMD-Anlagen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie mit hoher Prozessgeschwindigkeit an bestehenden Grundkörpern definierte Strukturen anbringen.

„LMF und LMD sind die beiden führenden Technologien für die additive Fertigung von Metallteilen – und wir haben beide unter einem Dach“, sagt Peter Leibinger und ergänzt: „Unsere Kunden bekommen bei uns nicht nur die Maschine und den Laser aus einer Hand, sondern neben umfangreichen Serviceleistungen auch eine intensive Technologie- und Applikationsberatung. Ob nun Einspritzdüsen, Turbinenschaufeln, Werkzeuge oder etwa medizinische Implantate – mit unserem breit aufgestellten Technologie-Portfolio werden wir für nahezu jede Anwendung die am besten geeignete Lösung bieten können.“

 

18.11.2015: Update – TRUMPF stellt neue Metall-3D-Drucker auf formnext vor

Auf der Messe Formnext in Frankfurt hat der Laserhersteller neue Maschinen und Anlagen für die additive Fertigung von Metallteilen vorgestellt.

Neu ist insbesondere das Verfahren Laser Metal Fusion (LMF). Bei LMF-Anlagen entsteht das Bauteil schichtweise im Pulverbett. Diese Technologie eignet sich besonders für geometrisch komplexe Teile, beispielsweise mit Innenkanälen und Hohlräumen sowie für die wirtschaftliche Fertigung von Einzelteilen oder kleinen Serien.

TruPrint: 3D-Drucker mit neuer LMF-Technologie

Mit der neuen LMF-Maschine TruPrint 1000 zielt TRUMPF auf genau diese Anwendungsfälle. Das kompakte Modell spricht Technologieeinsteiger und Profis gleichermaßen an und kann Bauteile mit einer Größe von maximal 100 Millimeter Höhe und 100 Millimeter Durchmesser generieren. Die für eine einfache Touchscreen-Bedienung optimierte Benutzeroberfläche führt intuitiv durch die einzelnen Prozessschritte. Im kompakten Gehäuse der TruPrint 1000 sind sämtliche Komponenten integriert: Laser, Optik, Prozesskammer, Filtereinheit und Schaltschrank. Das eigentlich Spannende spielt sich in der Prozesskammer ab, hier sitzen Vorrats-, Bau- und Überlaufzylinder in einer Achse nebeneinander. In Form von Pulver haben im Vorratszylinder bis zu 1,4 Liter Edelstahl, Werkzeugstahl, Aluminium oder andere schweißbare Werkstoffe Platz. Zum Prozess selbst: Der sogenannte Beschichter trägt Pulver vom Vorrats- auf den Bauzylinder auf. Anschließend verschmilzt der 200 Watt starke Laser die erste Pulverschicht entsprechend der Teilekontur. Im nächsten Schritt sinkt der Bauzylinder ab und das überschüssige Pulver landet im Überlaufzylinder. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis das Bauteil vollständig generiert ist. Bei jeder Rückkehr zum Vorratszylinder kippt die clevere Mechanik den Beschichter leicht, sodass dieser vergleichsweise schnell zurückfährt, ohne mit Pulverbett oder aufgebautem Bauteil zu kollidieren. Um Oxidbildung und somit Brandgefahr zu vermeiden, findet der gesamte Prozess in der Kammer unter Schutzgas und einem Sauerstoffgehalt von 0,1 Prozent statt.

Neben der kompakten 1000er Maschine hat TRUMPF auf der Formnext auch einen Prototypen der TruPrint 3000 vorgestellt. Mit dem größeren Schwestermodell, das ebenfalls auf der LMF-Technologie basiert, werden sich Bauteile mit einer Größe von bis zu 400 Millimeter Höhe und 300 Millimeter Durchmesser für die industrielle Fertigung generieren lassen. Damit der Prozess robust und die Teilequalität hoch bleiben, wird die Prozesskammer bei der 3000er Maschine auf bis zu 500 Grad Celsius temperiert.
Neues LMD-Paket: Volumina mit hohen Aufbauraten anbringen
Auch seine LMD-Technologie hat TRUMPF weiter optimiert und auf der Formnext neue Lösungen vorgestellt. Diese eignen sich insbesondere um Volumen und Strukturen an bestehenden Bauteilen anzubringen, beispielsweise eine Anschraubfläche an ein Rohr. Bei LMD-Anlagen erzeugt der Laser ein Schmelzbad auf der Oberfläche eines Bauteils und schmilzt das zeitgleich und koaxial zugeführte Pulver entsprechend der gewünschten Form auf. Es entsteht eine Schicht aus miteinander verschweißten Raupen. Viele Schichten ergeben einen Körper, der in jede Raumrichtung wachsen kann.

Das große Plus bei der LMD-Technologie: Die benötigte Anlagentechnik ist ausgereift. So lässt sich je nach Anwendungsfall etwa die große Fünfachsmaschine TruLaser Cell 7040 oder auch die kompaktere TruLaser Cell 3000 mit dem neuen LMD-Paket ausrüsten. Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Aufbaurate: Mit Aufbauraten von bis zu 500 Kubikzentimeter pro Stunde kann LMD wirtschaftlicher als konventionelle Fertigungsverfahren sein. Zudem gibt es so gut wie keine Beschränkungen in der Materialkombination – es lassen sich nahezu beliebige Sandwichstrukturen erzeugen. Dabei erfolgt der Prozess auf dem Bauteil an der freien Atmosphäre, was Nebenzeiten reduziert und somit auch die Kosten pro Bauteil senkt.

Mit dem neuen Technologie- und Produkt-Portfolio bietet TRUMPF seinen Kunden nun ein Komplettpaket aus Laserstrahlquelle, Maschine, Pulver, Serviceleistungen und Applikationsberatung – alles aus einer Hand.