Home Pressemeldungen Neuer FFF-Drucker wird industrielle additive Fertigung von Hochleistungskunststoffen revolutionieren

Neuer FFF-Drucker wird industrielle additive Fertigung von Hochleistungskunststoffen revolutionieren

GEWO 3D freut sich auf das neue Jahr und gewährt einen Einblick in die geplanten Neuentwicklungen in 2019.

Der industrielle 3D-Druck wird 2019 einen großen Schritt machen. Auch GEWO 3D wird hier Neuent­wicklungen präsentieren.

Zunächst bekommt im Frühjahr der bereits auf dem Markt etablierte 3D-Drucker, der HTP260 ein Upgrade. Der HTP260 ist derzeit der einzige FFF-3D-Drucker, mit dem man eine Bauraumtemperatur von bis zu 260° C erreicht. Eine derart hohe Umgebungstemperatur ermöglicht die verzugsfreie Verarbeitung von Hochleistungskunststoffen wie z.B. PEEK bei gleichzeitig hervorragender Schichthaftung. Mit dem Upgrade hat man sich nun die Elektronik des HTP260 vorgenommen. Eine Erhöhung der maximalen Druckgeschwindigkeit steht hier im Fokus.

Im November ist das Jahres-Highlight von GEWO 3D geplant. Auf der formnext in Frankfurt wir der neuentwickelte FFF-3D-Drucker, der PERFORMER260 präsentiert! Auf der formnext 2018 konnte bereits der erste Prototyp bestaunt werden.

Was steckt hinter dem PERFORMER260 und was macht Ihn so besonders?

Im Mittelpunkt bei der Entwicklung des PERFORMER260 steht der Anspruch einen 3D-Drucker zu entwickeln, der ein möglichst breites Feld der industriellen Anforderungen erfüllt. GEWO 3D hat hier in vielen Kundengesprächen und Recherchen einen Pool an Kriterien zusammengestellt, welche für den industriellen Einsatz unabdingbar sind. Im Laufe dieses Jahres wird GEWO in einem BETA-Kunden-Projekt den PERFORMER260 in der Praxis auf diese Industriekriterien prüfen. Die genannten Kriterien bildeten die Grundlage während der R&D-Phase und werden nachfolgenden kurz beschrieben.

Verwendung einer hohen Bauraumtemperatur: Die Nachfrage nach Hochleistungskunststoffen steigt stetig. Erforderlich sind diese neben ihren sehr guten mechanischen Eigenschaften auch auf Grund von hohen thermischen Ansprüchen wie sie z.B. in der Nähe von Motorblöcken vorherrschen oder durch Anforderungen an die Medienbeständigkeit wie z.B. bei ölführenden Leitungen. Deshalb wird auch bei dem neuentwickelten Drucker eine Bauraumtemperatur bis 260° C erreicht, jedoch wird die benötigte Vorheizzeit trotz des vergrößerten Bauraums halbiert.

Vergrößerung des Bauraums: In vielen Bereichen ist der Wunsch nach größeren Bauteilen präsent. Anwendungen, wie angepasste Kabelkanäle oder Belüftungsschächte werden hier aus der Luft- und Raumfahrt genannt. Der PERFORMER260 wird deshalb auch einen vergrößerten Bauraum mit Maßen von 450 x 450 x 350 mm besitzen.

Multimaterialdruck: Besonders interessant ist die additive Fertigung durch die Möglichkeit Bauteile herzustellen, die aus einer Kombination unterschiedlicher Materialien bestehen. Durch Modifikation der Materialien können so beispielsweise elektrisch leitende Materialien mit nichtleitenden innerhalb eines Fertigungsteils kombiniert werden. Wichtig ist hierbei die Optimierung von 3D-Druckern für den Multimaterialdruck und die Verarbeitung von hochgefüllten Filamenten. Entscheidend für die industrielle Tauglichkeit sind hier kurze Materialwechselzeiten und eine automatisierte, gründliche Reinigung der Druckdüsen. Zur Erfüllung dieser Anforderungen hat GEWO ein neuartiges Druckkopfwechselsystem entwickelt, für welches bereits ein Patent beantragt wurde. Dieses System ermöglicht die Vorbereitungen des nächsten Filaments in einem „Druckkopfparkplatz“ während das aktuelle Material noch verdruckt wird. Es werden so Materialwechselzeiten von weniger als 5 Sekunden erreicht. Der „Druckkopfparkplatz“ hat in der Premiumausführung eine Kapazität von 4 Druckköpfen.

Steigerung der Produktionseffektivität: Um Maschinen für die additive Fertigung wirtschaftlich einsetzen zu können ist vor allem für die Produktion von Serienteilen eine Steigerung der Druckgeschwindigkeit bei gleichbleibenden Anforderungen an Maßhaltung und Oberflächengüte erforderlich. GEWO hat sich hier als Ziel einen Materialdurchsatz von bis zu 0,5 kg/h gesetzt. Realisiert wird dies durch die Verwendung neuer Technologien und einer neuen Druckstrategie. Außerdem sollen Maschinenstillstandzeiten beim Wechsel einer leeren Spule auf eine neue Spule minimiert werden. Zur Erreichung dieses Ziels kann beim PERFORMER260 das neue Material während des Druckvorgangs auf einem freien Druckkopf eingeführt werden. Die Wechselzeit zur neuen Spule beträgt so nur wenige Sekunden.

Steigerung der Druckgenauigkeit: Aus nahezu jedem Bereich der Industrie kommt der Anspruch der Einhaltung von Maß- und Formtoleranzen. GEWO verwendet deshalb speziell für die heiße Druckumgebung konzipierte Kugelgewindetriebe. Zusätzlich wird derzeit auch die integrierte Drucksoftware und -Steuerung optimiert.

Integration einer Filamenttrocknung: Viele Kunststoffe neigen dazu Wasser zu ziehen und so die Verarbeitbarkeit zu erschweren. Um diesem ungewünschten Phänomen entgegen zu wirken wird im PERFORMER260 ein Filamenttrockner integriert sein.

Verwendung einer Industriesteuerung: Einer der wichtigsten Anforderungen an eine industrietaugliche Maschine in der additiven Fertigung ist die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und somit die Dokumentation sämtlicher Prozess­para­me­ter. Hierfür fehlen derzeit in vielen Maschinen noch industrietaugliche Steuerungen. GEWO verwendet das von BOSCH REXROTH entwickelte CNC-System MTX. Damit ist die Digitalisierung des Workflows mit typischen Aufgaben wie Druckkonfiguration, Auftragsmanagement, Maschinen-Monitoring inklusive Online-Prozessmodifikation oder Steuerung der Intralogistik möglich.

Bei der Vorstellung des Prototyps während der formnext 2018 wurde Andreas Woitzik, Geschäfts­führer der GEWO Feinmechanik und somit auch Verantwortlicher der Auskopplung GEWO 3D gefragt, ob man hier nicht zu viele Entwicklungen gleichzeitig in Angriff genommen hat. Seine Antwort: „GEWO ist sich des Umfangs dieser Aufgabe durchaus bewusst. Unser Unternehmen ist die letzten fast 40 Jahre kontinuierlich gewachsen und hat mittlerweile Rund 370 Mitarbeiter. Unser Erfolgsrezept war es stets nach dem Optimum zu streben und das in aller Regel auch zu erreichen.“

Somit darf man sich auf ein ereignisreiches Jahr bei GEWO freuen und kann sicher sein, dass man dieses Jahr von GEWO 3D und dem PERFORMER260 noch einiges hören wird.

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GEWO
Bis heute kämpfen Hersteller von 3D-Druckern für Hochleistungspolymere wie PEEK, PPSU, PEI-PC und PEI mit der Erreichung einer hohen Schichthaftung und der Minimierung von Warping der gedruckten Bauteile. GEWO ist es gelungen, diese Problematik bei Entwicklung des HTP 260 zu lösen. Zum einen wird bei diesem Gerät Warping (Verzug des Bauteils) minimiert und zum anderen eine hohe Schichthaftung von Kunststoffen mit Schmelzpunkten >200°C ermöglicht. Umgesetzt wird dies durch eine Temperierung des Bauraums bis 260°C und dem Aufheizen des Druckbetts bis 270°. Die Extrusionstemperatur des Kunststoffes beträgt hierbei maximal 450°C. Für eine qualitativ hochwertige Fertigung und das Erreichen von Wiederholgenauigkeiten <0,05mm sorgen hochgenaue Linearachsen sowie eine automatische Kalibrierung des Druckbetts. Zur Übertragung der CAD-Daten verfügt das Gerät über eine Netzwerk- und eine USB-Schnittstelle. Die Bedienung des HTP260 ist durch das eingebaute 7 Zoll Touch-Panel sowie über eine Netzwerkschnittstelle möglich. Die zukunftsorientierte Ausstattung des HTP260 beinhaltet 2 gleichwertige Düsen zum simultanen Drucken unterschiedlicher Materialien. Ebenso ist eine Vorrichtung zum Nachrüsten einer Hochleistungs-Frässpindel integriert.Dieses Unternehmen steckt hinter GEWO3D:GEWO Feinmechanik GmbH Die GEWO-Feinmechanik ist ein seit 1981 familiengeführtes Unternehmen, welches auf die Fertigung komplizierter, aufwändiger Werkstücke für die Halbleiterindustrie, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie sowie Medizin und Forschung spezialisiert ist. Die GEWO-Feinmechanik fertigt aber auch Präzisionsteile für Elektronenstahl-Mikroskope. Von der Materialbeistellung bis zur Endkontrolle der einbaufertigen Teile wird von GEWO-Feinmechanik komplett alles geleistet. Das Unternehmen bearbeitet sämtliche Stähle, Edelstähle, Messing, Aluminium, MU-Metall und die verschiedensten Kunststoffe sowie Keramik. Mit höchster Präzision wird gefräst, gedreht, drahterodiert, gebogen, gebohrt, geklebt, gepunktet, geschweißt, gestanzt, gereinigt, gemessen und montiert. Durch die vielfältigen Reinigungsverfahren kann GEWO Teile unterschiedlichster Geometrie und Größe aus verschiedensten Materialien reinigen. Nach individuellen Kundenanforderungen kann GEWO-Feinmechanik besonders sensible Baugruppen und Komponenten unter Reinraum-Atmosphäre montieren.Gewo definiert sich selbst durch die Affinität zur absoluten Präzision der gefertigten Bauteile sowie die ständige Innovationsbereitschaft und die Ergründung neuer Technologien. Mit dem Einstieg in die Entwicklung und Herstellung von Maschinen zur additiven Fertigung hat Gewo ein neues Standbein des Unternehmens geschaffen, um auch weiterhin Zukunftsorientiert breit aufgestellt zu sein.