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Think Additive Die Freiheit der additiven Fertigung voll ausschöpfen

Der 3D-Drucker Freeformer verarbeitet originale Kunststoffgranulate zu Funktionsbauteilen. Durch verfahrensgerechtes Konstruieren lassen sich mit dem offenen System neue Anwendungen realisieren.

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Die Freeformer der Baugrößen 200-3X und 300-3X verarbeiten Kunststoffgranulate, wie sie auch im Spritzgießen eingesetzt werden.
Die Freeformer der Baugrößen 200-3X und 300-3X verarbeiten Kunststoffgranulate, wie sie auch im Spritzgießen eingesetzt werden.
(Bild: ARBURG)

Die additive Fertigung von Kunststoff-Bauteilen etabliert sich neben dem Spritzgießen als ergänzendes Verfahren für industrielle Anwendungen. Ziele sind zum Beispiel eine schnellere Time-to-Market und die Erschließung neuer Geschäftsfelder. Um mit neuen Produkten wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen aber auch additiv denken und konstruieren.

Offenes System und Materialvielfalt

Additive Fertigung neu denken: Die Firma tesa verarbeitet Haftkleber in Granulatform zu dünnen Klebeschichten, unter anderem für das Glas Cover Molding von Smartphones.
Additive Fertigung neu denken: Die Firma tesa verarbeitet Haftkleber in Granulatform zu dünnen Klebeschichten, unter anderem für das Glas Cover Molding von Smartphones.
(Bild: ARBURG)

Für viele Standardanwendungen bietet Arburg eine eigene Datenbank mit qualifizierten Referenzmaterialien. Mit dem offenen System können aber auch Rezyklate, kundenspezifische sowie ganz besondere Materialien verarbeitet und die Prozessführung selbst optimiert werden. Mehrwert bieten auch integrierte Funktionen, ein belastbares Multimaterial-Design, angepasste Betriebsmittel oder individualisierte Bauteile in Losgröße 1. Die additive Fertigung neu gedacht hat beispielsweise die weltbekannte Firma tesa, die mit dem Freeformer nur wenige Schichten dicke Haftkleber entwickelt und fertigt. Großes Potenzial dafür findet sich im sogenannten Glas Cover Molding von Smartphones. Nicht minder innovativ sind Materialien, die gezielt zusätzliche Eigenschaften in Bauteile integrieren, wie zum Beispiel elektrische Leitfähigkeit mittels Carbon Nanotubes.

Einzigartig: Sehr weiche Materialien additiv verarbeiten

Bauteildichte gezielt beeinflussbar: Aus dem TPE Medalist MD 12130H (Härte 32 Shore A) lassen sich beispielsweise sehr flexible Wabenstrukturen fertigen.
Bauteildichte gezielt beeinflussbar: Aus dem TPE Medalist MD 12130H (Härte 32 Shore A) lassen sich beispielsweise sehr flexible Wabenstrukturen fertigen.
(Bild: ARBURG)

Im Gegensatz zu anderen additiven Fertigungsverfahren lassen sich im Arburg Kunststoff-Freiformen auch sehr weiche Originalmaterialien verarbeiten und Hart-Weich-Verbindungen herstellen. Das FDA-zugelassene Original-TPE Medalist MD 12130H (Härte 32 Shore A) oder SEBS Cawiton PR13576 (Härte 28 Shore A) können derzeit nur mit dem Freeformer verarbeitet werden. Voll funktionsfähige Prototypen aus weichen thermoplastischen Elastomeren sind vor allem in der Automobilindustrie sehr gefragt. So ist das schwarze, dichte und im Dauereinsatz belastbare TPU Desmopan 9370 AU flexibel wie Gummi, so gut zu verarbeiten wie ein Thermoplast und zudem unempfindlich gegenüber Wärme und Chemikalien.

Interessant ist es auch, über die Slicing-Parameter den Füllgrad eines Bauteils zu variieren und seine mechanischen Eigenschaften gezielt zu verändern. Auf diese Weise kann man sogar innerhalb eines Bauteils die Dichte und den Füllgehalt variieren, um etwa Leichtbaustrukturen zu realisieren.

Innovatives Anwendungsfeld Medizintechnik

Im AKF-Verfahren lassen sich die gleichen Kunststoffgranulate verarbeiten wie beim Spritzgießen. Dazu zählen auch biokompatible, resorbierbare und sterilisierbare sowie FDA-zugelassene Originalmaterialien. Zum Einsatz kommen sie für die Herstellung von resorbierbaren und Dauerimplantaten, aber auch für Geräte und Hilfsmittel.

Prädestiniert für die Medizintechnik: Ein Hochtemperatur-Freeformer 300-3X verarbeitet zum Beispiel medizinisch zugelassenes PEEK zu individualisierten Schädel-Implantaten samt Stützmaterial. Der Bauraum ist generell in Edelstahl ausgeführt.
Prädestiniert für die Medizintechnik: Ein Hochtemperatur-Freeformer 300-3X verarbeitet zum Beispiel medizinisch zugelassenes PEEK zu individualisierten Schädel-Implantaten samt Stützmaterial. Der Bauraum ist generell in Edelstahl ausgeführt.
(Bild: ARBURG)

Auf der Messe Formnext 2021 hat ein Hochtemperatur-Freeformer 300-3X erstmals das medizinisch zugelassene PEEK-Granulat Vestakeep® i4G des Partners Evonik zu Schädel-Implantaten verarbeitet. Weiteres Potenzial bietet die Herstellung von Tabletten mit individuell angepasster Wirkstoffmenge.

Alle Freeformer sind mit einigen kleineren Anpassungen für den Einsatz im Reinraum geeignet. Sie arbeiten emissionsarm, nahezu staubfrei und ihr Bauraum ist generell in Edelstahl ausgeführt.

Aufträge zu jedem Bauteil rückverfolgen und dokumentieren

Für den Praxiseinsatz von Produkten in sicherheitsrelevanten Bereichen ist das AKF-Verfahren auch deshalb besonders interessant, weil sich die Prozessqualität zuverlässig dokumentieren und jedes Bauteil eindeutig rückverfolgen lässt. Über ein IIoT-Gateway können alle Freeformer standardmäßig vernetzt werden – etwa mit dem Kundenportal arburgXworld.

ProcessLog: Mit der eigens für den Freeformer entwickelten Kundenportal-App lassen sich für jeden Bauauftrag vielfältige Prozess- und Bauauftragsdaten übersichtlich darstellen.
ProcessLog: Mit der eigens für den Freeformer entwickelten Kundenportal-App lassen sich für jeden Bauauftrag vielfältige Prozess- und Bauauftragsdaten übersichtlich darstellen.
(Bild: ARBURG)

Mit der eigens dafür entwickelten App ProcessLog lassen sich vielfältige Prozess- und Bauauftragsdaten für AKF-Bauteile übersichtlich grafisch darstellen, dokumentieren und teilespezifisch rückverfolgen. So kann man etwa die aufgezeichneten Prozessdaten über die komplette Bauzeit einsehen – inklusive detaillierter Informationen zu Massedruck, Schneckenposition, Tropfenfrequenz und Austragsmenge.

Schneller Online-Support

Für einen schnellen und unkomplizierten Online-Support können sich Hotline-Mitarbeitende per Arburg Remote Service (ARS) in Abstimmung mit dem Kunden über eine sichere Datenverbindung direkt auf die Steuerung der Maschine schalten.

Alle diese Beispiele zeigen, dass Arburg deutlich über reines Prototyping hinausdenkt. Dank des jahrzehntelangen Know-hows im Maschinenbau, in der Kunststoffverarbeitung und in der Digitalisierung können Unternehmen vielmehr die komplette Prozesskette der industriellen additiven Fertigung mit dem Freeformer abbilden.

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