A SCHUNK Group és az AIM3D bemutatja a rendelkezésre álló CEM és MIM technológiáit
Magas szintű integráció: 3D nyomtató és a hozzá tartozó géplánc a Schunknál
A Schunk anyagspecialista vállalat mostantól a 3D fémnyomtatás szolgáltatója is. A Schunk, a fémporsajtolás és fröccsöntés, valamint más sorozatgyártási technológiák szállítója, a németországi Thale-ban található létesítményében a 3D-s fémnyomtatással is bővítette portfólióját. A fémfröccsöntési folyamatláncnak az additív gyártás területén történő bővítésére a jövőbeni építési alkalmazások topológiai optimalizálása szempontjából van jelentőség. Az alkatrészjellemzők és a költséghatékonyság a 3D fémnyomtatás esetében eltérő folyamattechnológiákat és gyártási stratégiákat igényel. 2020-ban a Schunk a kompozit extrudálási modellezés eljárással (CEM) bővítette területét, amikor az AIM3D-től megvásárolt egy ExAM 255 multi-material 3D nyomtatórendszert. Ennek a fejlesztésnek az első eredményei most már láthatóak, ahogy Christian Stertz, a Schunk rendszermérnöki projektvezetője is elmondta.
„A Schunk és az AIM3D közötti együttműködéssel célunk a gyártásra bocsátható réz- és nikkel alapú anyagok-, gyártástechnológiák fejlesztése, és a cég alapanyagszállítói oldalának kialakítása, mellyel nagytételben, de akár alkatrészenként is vállalhat disztribúciót” – meséli Stertz. A hangsúly itt a gyors prototípusgyártáson és a kis sorozatú gyártáson van, ahol a tételek túl kicsik a hagyományos szinterezési technológiához. A rézalkatrészek 3D nyomtatással történő előállítása az egyik ilyen fejlesztési projekt.”
Mennyiség és komplextiás szerinti gyártási stratégiák csoportosítása
Ezen technológia csúcsra járatása a legkülönbözőbb területeken jelent majd lényeges változást a gyártásban. Például az űrkutatásban, járműiparban és vasútépítésben, orvosi protézisek gyártásában, vagy szerszámgyártásban, de akár még az ékszerkészítésben is.
Az additív gyártás négyzetcentiméterenkénti átlagos költsége
Composite Extrusion Modeling
A kompozit extrudálási modellezés (CEM) eljárás a világszerte már bevált fémfröccsöntési (MIM) eljárást ötvözi az additív gyártásból származó folyamattechnológiákkal.
Ez ömledékrétegzéses (FDM) és szelektív lézerolvasztásos (SLM) eljáráson alapul, így a hagyományos gyártási módszerek és az innovatív additív gyártás optimális keveréke jön létre.
Christian Stertz, a Schunk Sintermetalltechnik üzemvezetési managere: „Az AIM3D CEM technológiájával nagysűrűségű, nagy keménységű gyártmányok állíthatók elő, réz esetén igen jó vezetőképesség mellett. Hasonló technológia nem képes erre.
Az eredmény egy egyszerű eljárás, amely olcsó és széles körben elérhető fröccsöntő granulátumokon alapul, miközben az additív gyártás szabadságát kínálja, fröccsöntőszerszámok nélkül. A CEM-eljárás nemcsak az anyagköltségeket csökkenti jelentősen, hanem a gépköltségeket is. A fémgyártásban gyakori problémák, mint például az anyagban maradó feszültségek, jelentősen csökkennek a CEM használatával.
AIM3D
Az AIM3D-t a Rostocki Egyetem spin-off cégeként alapították 2017-ben, mely CEM technológiájú 3D nyomtatókat gyárt. Ez a technológia egyaránt képes dolgozni az iparban használatos fém, hőre lágyuló műanyag és kerámia granulátumokkal. A hagyományos, fröccsöntési eljárásban is alkalmazott alapanyagok használata rendkívüli költséghatékonyságot eredményez az additív gyártásban. A gépek az AIM3D CEM-E-1 extruderével vannak szerelve, mely bármely ipari granulátumot képes feldolgozni 3 mm-es átmérőig. A nagy kompresszió lehetővé teszi a pontos gyártást.
CEM system ExAM 255 az AIM3D-től
A technológiának nem célja, hogy teljesen leváltsa a hagyományos FDM és FFF technológiákat, csupán alternatívát kínál, ha fontos, hogy a prototípus anyaga is a kész termékkel egyezzen meg. A gépek extruderenként 1 liter granulátummal képesek működni, mely körülbelül 1,2 kg ABS-t és 4,4 kg rozsdamentes acélt jelent. Az adagológarat üzem közben is újratölthető.
A darabok utólagos feldolgozásához a cég az ExSO szinterezőkemencét biztosítja, mellyel a nyomtatás után közvetlenül, egyazon gépen végezhető a feldolgozás, nagysűrűségű darabokat eredményezve. A folyamat az öntöttvas szerkeezetéhez hasonló fémet eredményez, mely teljesen mentes lesz a belső feszültségektől.
Réz mintadarab, háromnegyedes metszetben, a kihűlést szemléltetve
ForrásAIM3D