Foto: Solukon

Nachbearbeitung

Automatisierte Entpulverung mit Solukon SPR-Technologie

Mit der Einführung der beiden Solukon SFM-AT800-S-Systeme mit SPR-Technologie hat EOS den Prozess der Entpulverung effizienter und komfortabler gemacht.

Die Eos GmbH hat zur Entpulverung zwei der von Solukon Maschinenbau GmbH entwickelten automatisierte Pulverentnahmesysteme mit SPR-Technologie installiert. Damit verbessert sie die Effizienz ihrer Teilbauprozesskette für die Anwendungs- und Produktentwicklung an ihren Standorten Krailling und Maisach bei München. Mit der Einführung der beiden Solukon SFM-AT800-S Systeme hat die Eos GmbH den Prozess der Pulverentfernung effizienter und komfortabler gemacht. Das Ergebnis ist eine größere Sauberkeit der Teile bei geringerem Arbeitsaufwand. "Der wichtigste Faktor ist die Einsparung von Zeit und Arbeitskosten. Die Pulverentfernung auf diese Weise zu automatisieren bedeutet, dass Mitarbeiter in dieser Zeit andere Aufgaben ausführen können", so Dr. Michael Shellabear, Eos Director IP and Technical Services, verantwortlich für das Management der internen Druckkapazitäten der Eos GmbH. "Der Einsatz des Solukon-Systems führt zu verbesserten Reinigungsergebnissen, insbesondere bei komplexen Teilen mit internen Kanälen, die mit Pulver verstopft sind. Gerade diese Pulver muss unbedingt entfernt werden." "Die Kunden stellen immer mehr Fragen zu peripheren Prozessen wie der Pulverentfernung", sagt Dominik Hertle, verantwortlich bei der Eos GmbH für das Peripherie- und Automations-Portfolio von Eos Metallsystemen.

Postprocessing ist ein wichtiger Faktor

"Da Kunden AM zunehmend für Produktionszwecke verwenden, werden die Kosten für das Postprocessing zu einem wichtigeren Faktor für die Kosten der gesamten Prozesskette." Er fügt hinzu: "Mit der Einführung der Solukon-Systeme in unseren internen Abläufen gehen wir mit gutem Beispiel voran und zeigen unseren Kunden modernste Technologien und bewährte Fertigungspraktiken." Die Industrialisierung sei ein wichtiger Trend bei der Entwicklung des AM-Segments zu einer ausgereiften Herstellungsweise. Die Eos GmbH habe es sich zur Aufgabe gemacht, die Etablierung der AM-Technologie voranzutreiben und diese zur entscheidenden Wahl für Hersteller zu machen. "Während wir uns weiterhin auf unsere zentralen 3D-Drucktechnologien konzentrieren, fördern und erleichtern wir die Entwicklung von peripheren Prozessen und Automatisierung durch die Zusammenarbeit mit innovativen Unternehmen, die sich auf diese Bereiche spezialisiert haben. Dazu zählt die automatisierte Pulverentfernungstechnologie von Solukon", so Hertle. "Bei der Entwicklung unsere gesamte Produktlinie hören wir Anwendern von Metall-AM-Systemen ganz genau zu", sagt Andreas Hartmann, Entwicklungsleiter und Mitbegründer der Solukon GmbH. Jene entwickelt Systeme für den Umgang mit Metall- und Kunststoffpulver. Gerade die Pulverentfernung habe vielen Anwendern Sorge bereitet. Die automatisierten Systeme von Solukon jedoch senkten die Herstellungskosten und bieten gleichzeitig ein Höchstmaß an Sicherheit, betont Hartmann. „Wir freuen uns, dass die Eos GmbH als führendes Unternehmen in der Additiven Fertigung sich dazu entschieden hat, ihr Engagement für deren Industrialisierung mit der Einführung unserer Systeme in ihren Metall-AM-Fertigungsbetrieben zum Ausdruck zu bringen." 

Entpulverung einfach und sicher durch Automatisierung 

Wenn Kunden ihre Schlüsselbedürfnisse für die Pulverentfernung formulieren, ist Effizienz der Hauptfaktor. Bediener suchen Systeme, die Zeit- und Arbeitskosten sparen können. Sie wünschen sich auch eine gründliche Reinigung in allen Bereichen der Teile. Dadurch wird verhindert, dass Pulverrückstände unwissentlich in andere Bereiche ihrer Produktionsvorgänge verschleppt werden. Schwere Teile stellen Probleme bei der Handhabung dar, die zeitaufwändig sind und für die Mitarbeiter eine Herausforderung darstellen. Sicherheit ist ein zentrales Anliegen, vor allem im Hinblick auf reaktive Materialien wie Aluminium und Titan. Die Aufbereitung von nicht verwendetem Pulver zur Wiederverwendung im Druckprozess kann zu wirtschaftlichen Effizienzen führen, insbesondere bei Verwendung von teuren Pulverlegierungen. Für Qualitäts- und Regulierungszwecke benötigen Kunden, die AM für Produktionsanwendungen verwenden, dokumentierbare und wiederholbare Teilereinigungsprotokolle. 

SPR-Technologie: programmier- und wiederholbarer Prozess

Der Solukon SPR-Prozess (Smart Powder Recuperation) erleichtert die Reinigung, indem dieser innerhalb einer geschützten Atmosphäre mit justierbarer Vibration Pulver selbst von den hartnäckigsten innenliegenden Kanälen befreit. Das System sammelt dabei ungenutztes Pulver kontaminationsfrei zur Wiederverwendung. Für reaktive Materialien bietet Solukon Systeme mit sicherheitsüberwachter Inertgasatmosphäre. Um auch komplexe Bauteile zu Entpulvern, wird das Bauteil um zwei Achsen geschwenkt. Der Prozess ist programmier- und wiederholbar und kann an Materialtyp und Teilegeometrie angepasst werden. Schwere Teile von bis zu 300 kg können in den größeren Einheiten von Solukon leicht bewegt werden. Kleinere Systeme können Teile mit einem Gewicht von bis zu 60 kg verarbeiten. Die Top-of-the Line Modelle wie die SFM-AT800-S und die SFM-AT1000-S haben zwei kontinuierlich rotierbare Servoantriebe für absolute Bewegungsfreiheit. Diese Systeme wurden von Solukon speziell für ein Gemeinschaftsprojekt mit Siemens entwickelt. Dabei war es das Ziel, selbst komplexe labyrinthähnliche Kanäle von Pulver zu befreien. Dazu hat Siemens eine Software entwickelt, die die Bauteilgeometrie in der CAD-Datei des digitalen Zwillings erkennt und den notwendigen Bewegungsalgorithmus für die Maschine berechnet. 

Die Vorteile für Eos durch automatisierte Pulverentnahme 

Eos betreibt zwei SFM-AT800-S-Maschinen und erwägt nun den Kauf eines dritten. Eos druckt alle Arten von Legierungen, was in der Regel nicht typisch für Kunden ist, die AM für die Produktion verwenden. Idealerweise sollte deshalb für jede Legierung eine Solukon-Maschine eingesetzt werden. Eos-Systems befasst sich intern mit einigen grundlegenden Elemente der Pulverentfernung. So wird die Maschinenserie Eos M 4 bald eine Lösung anbieten, um den Großteil des Pulvers automatisch zu entfernen. Je nach Druckteil kann diese Lösung jedoch nicht immer das gesamte Pulver entfernen. In diesem Fall wird das vorgereinigte Bauteil in die Solukon-Maschine gelegt, um den Pulverentfernungsprozess zu finalisieren. Während Eos 95-99 Volumenprozent loses Pulver entfernen kann, sind die letzten Pulvermengen am schwierigsten und teuersten zu entfernen. Solukons Erfahrung zeigt, dass die letzten zehn Prozent des Pulvers die größten Sorgen bereiten. Der wichtigste Faktor ist die Einsparung von Zeit und Arbeitskosten. Das Festlegen des automatisierten Systems zum Entfernen des Pulvers bedeutet, dass der Mitarbeiter während des Betriebs des Systems andere Aufgaben ausführen kann. Das trägt wesentlich zur Arbeitszufriedenheit bei. Die für die Mitarbeiter frustrierende und aufwändige manuelle Reinigung entfällt. Das Team ist in der Lage, die Teile viel besser zu reinigen als mit manuellen Lösungen. Arbeit- und Gesundheitsschutz sind für das Unternehmen von größter Bedeutung, unabhängig davon, ob das Pulver manuell oder automatisch entfernt wird. Ohne die automatische Lösung müsste Eos stärker auf den individuellen Schutz der Mitarbeiter achten, was wiederum die Arbeitszufriedenheit beim Teilereinigungsprozesses beeinflusst. Schließlich ist das Anlegen von Schutzausrüstungen ist eine zeitaufwändige Aufgabe.