Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Hirdetés

Gépipar

3D fémnyomtatás TRUMPF gépekkel

Az additív gyártás olyan mértékben határozza meg a gyártóipar jövőjét, ahogy egyetlen más hagyományos eljárás sem.

A 3D fémnyomtatás a tervezés szabadságát jelenti, magas fokú geometriai rugalmasságot és a kereslethez igazodó gyártást tesz lehetővé a szerszám és az úgynevezett „érintés” nélküli megmunkálás során.

Additív gyártással illetve a lézeres szinterezéssel az alkatrészek az anyagokkal szemben támasztott legmagasabb követelményeknek megfelelően gyárthatóak, javíthatóak. –kezdi beszélgetésünket Molnár Zsolt, a TRUMPF Hungary Kft. lézertechnika-divízió értékesítő mérnöke.

 

A TRUMPF-nak milyen szerepe van az additív technológiák fejlesztésében?

A TRUMPF már a kezdetekkor jelen volt a 3D fémnyomtatás területén, 2003-2006-ra tehető az első  LMF technológia/ berendezés bemutatása Titán/Inconel és acél esetében. A 3D fémnyomtatás innovátoraként ma is élenjár ezen a területen. Az elmúlt 20 évben a generatív gyártás két lézeres eljárása vált iparéretté, amelyekkel a bonyolult formák és egyedi fém alkatrészek gyorsan, rugalmasan és olcsón rétegenként építhetők fel fémporból: ez a Laser Metal Fusion (LMF- porágyalapú lézeres olvasztás) és a Laser Metal Deposition (LMD- lézeres felrakóhegesztés).

Az LMF-technológiának számos előnye sorolható fel.  A dizájn szabadsága gyakorlatilag végtelen, így akár bonyolult formák és egyedi építőelemek is gyorsan, rugalmasan és költséghatékonyan készíthetőek el. Az LMF ott is megoldást kínál, ahol a konvencionális gyártás már eléri a határait és lehetővé teszi az ipari gyártását akár a legkisebb elemeknek is. Mint például az aerospace, ipar, orvostechnika vagy akár a fogtechnika területe.

A generatív gyártási eljárás úttörőjeként a TRUMPF komplett megoldásokat kínál gépekkel, sugárforrásokkal és szolgáltatásokkal – mindezt önállóan fejlesztette ki, és gyártja. 2014-ben a TRUMPF megalapította Ditzingenben lézer applikációs centerét, az ott folyó kutatásoknak köszönhetően 2015-ben mutatta be a TruPrint termékcsalad első tagját.

A TruPrint gépcsalád milyen rendszerekből áll?

A TruPrint gépcsaládban különböző kategóriák vannak. Mint az építendő henger méretei, a gépek 1000, 2000, 3000, 5000-esek és különböző kategóriát képviselnek. Lézer segítségével történik az építési folyamat, amely során a fémport a lézer olvasztja meg és alakítja ki a kívánt kontúrt rétegről rétegre, tavaly év végétől a HMB fémnyomtatás zöld hullámhosszú lézerforrását is használva. Ezzel szebb felület érhető el: réz, tisztarész, bronz nyomtatása során. A réz magas reflexiójú anyag, a zöld fény jobban elnyelődik az anyagban, mint a korábbi infravörös lézerforrásoknál.

Egyedi alkatrészekre vagy akár sorozatgyártásra is ajánlják az additív technológiát?

Igen, a sorozatgyártás mellett egyedi gyártásnál is kiváló, akár biokompatibilis anyagok építésére, kobalt-króm, titán alapanyagokból –a fogászat és az egészségügy területein. Ezen kívül az repülőipar, az energia- és turbinaszektor, az autóiparban kisebb fúvókák nyomtatására vagy speciális furatok elhelyezésére, de akár szerszámforma gyártásra is. Egyedi területet jelentenek a k+f ügyfelek, az egyetemek, de a divat, ékszer és design területei is (pl. csaptelepek). Komplett képzést is nyújtunk ügyfeleinknek, mind szoftveres, mind gépkezelői oktatásra lehetőség van Ditzingen-i központunkban egy 3 napos képzés során.

A fém, mint nyomtatható alapanyag mikor jelent meg, mik az előnyei?

A 2000-es évek elején, jelenleg konkrét beszállítokkkal dolgozunk, mert azonos minőségű porral lehet ugyanazt a minőséget elérni. Az olyan hagyományos, forgácsleválasztó gyártási eljárásokkal szemben, mint az esztergálás vagy marás, az additív gyártásnál a formatervezés határozza meg a gyártást, ezért nevezik ezt „Design-driven manufacturing” eljárásnak is. Porbeszállító partnereink vannak, az alapanyag tárolása zárt, páramentes rendszerben történik. A nyomtatás pedig védőgáz alatt történik.

Milyen eszközök szükségesek még additív berendezéseik használatához?

Gépperifériák, az előkészítésre, csomagolásra komplett csomagokat adunk. A Truprint 3000-esnél opcionális, 5000-esnél kötelező a por elő kezelése. A felépített munkadarab zárt közegben készül, leporszívózható a felesleges por, ami ismételten a porgyűjtő tartályba kerül.

A TruPrint gépcsalád

  • A TruPrint 1000 a legtermelékenyebb kis formátumú gép, az Additive Manufacturing minden előnyét kínálja.
  • A TruPrint 3000 univerzális közepes formátumú gép ipari munkadarab- és porkezeléssel a komplex, fémes alkatrész 3D nyomtatással való rugalmas sorozatgyártásához.
  • A TruPrint 5000 részben automatizált, rendkívül produktív háromdimenziós nyomtatógép. Az építőhenger TruPrint 5000-be való behelyezése után a gép a folyamat automatikus indításával átveszi a gyártási folyamat indítását. Ez kiváltja az egyébként kézi felszerszámozást és növeli a folyamatbiztonságot.

Porágy-alapú lézersugaras olvasztás fémalkatrészekhez

A TruPrint 1000 a munkadarabokhoz szükséges idővel párhuzamosan koordinálja a porszórt bevonatolást és a lézeres megvilágítást. Teljesítménye (építőhenger) 100 mm-es átmérő és 100 mm-es magasság. Ez a nemesfémekhez is egyszerűen csökkenthető. A TruPrint 1000-rel majdnem minden geometriai formában gyárthatók alkatrészek. A CAD tervből még a komplexebb formák is egyszerűen és gyorsan 3D fémalkatrésszé alakíthatók, méghozzá kiváló minőségben. A TruPrint 1000 egyszeri munkadarabok és sorozatok generatív gyártásához is kiváló.

TruPrint 1000 Multilaser opcióval

Multilaser opció a maximális termelékenységhez: két 200 W-os TRUMPF szállézer található a megmunkálótérben és így akár 80%-kal több munkadarab generálható ugyanannyi idő alatt. Ily módon a munkadarabok gyorsabban rendelkezésre állnak, valamint nagyobb rugalmasság érhető el az ügyfélfeladatoknál.


Felhasználói tapasztalatok:

Balog Noémi, a Pannon Laser CAD&CAM Centrum ügyvezetője

Mikor alakult a cég, mi a rövid története?

2007-ben alakult a cég, első olyan hazai vállalkozásként, aki lézer szinterezéssel és fogászati CAD/CAM szoftverekkel foglalkozik. A fogászati szakmában eltöltött több évtizedes munkánk alapozta meg központunk létrehozását. Célunk, hogy szolgáltatásainkon keresztül partnereink megismerjék a XXI. századi CAD/CAM technológia előnyeit. Lézerszinter- és frézközpontunkat a legmodernebb gépekkel szereltük fel. Berendezéseink tökéletes precizitást biztosítanak mind a kerámiázható króm-kobalt vázak, mind a cirkon vázak esetében, akár a legnagyobb fesztávú munkáknál is. A 3D lézeres gép mellett CNC maró is megtalálható nálunk. Szakmai munkánkat külföldi partnerünkkel és hazai szkennerközpontjainkkal szorosan együttműködve végezzük. Munkatársaink folyamatos továbbképzése, központunk állandó fejlesztése szolgáltatásaink színvonalát hivatott fenntartani.

Milyen alapanyagokat használnak?

Fém ötvözeteket, cirkóniumot, titánt, kerámia bevonatot használunk. Alapanyagaink mindegyike CE-jelöléssel és biokompatibilitási tanúsítvánnyal rendelkezik. Kimagasló minőségüket állandó ellenőrzéssel és fejlesztési együttműködésekkel biztosítjuk.

Miért döntöttek a TRUMPF gépek mellett?

Az első lézer gépet 2007-ben vettük, majd a kölni fogászati kiállításon 2017-ben megkezdtük a tárgyalásokat egy TruPrint1000 beszerzéséről, melynek üzembe helyezése 2017 decemberében meg is történt. Ez újnak számított még itthon, egyfajta kísérlet volt a hazai környezetben.

A TRUMPF 3D nyomtatóval kapcsolatban mik a tapasztalataik?

A kezdeti beállítások után a gyártási folyamat részévé vált. A hozzánk beérkező gipszmintát 3D szkennerrel digitális adattá alakítjuk, majd kollégáimmal elkészítjük a CAD terveket, ezután pedig például a TruPrint 1000-es gépen kinyomtatjuk. Egyetlen nyomtatással több fogat és fogsort is megformázunk, amennyi a munkatérben elfér. A nyomtatás kb. 5 órát vesz igénybe, ez idő alatt akár 800 réteg fémport is egymásra rétegez a gép.

Tervezik új gépek vásárlását?

Márciusban megérkezik a TruPrint 1000 egy újabb, modernebb változata, amelyet a beállítások után a lehető leghamarabb munkába is állítunk.

Műszaki adatok

TruPrint 1000
Nyomtatási térfogat (henger) mm × mm Ø 100 × 100 (magasság)

Opció: kisebb munkatér

Feldolgozható nyersanyagok Hegeszthető fémek porformában, pl.: nemesacélok, szerszámacélok, alumínium-, nikkel-, kobalt-, króm-, vörösréz-, titán vagy nemesfém-ötvözetek
Nyomtatási sebesség cm³/h 2-18
Rétegvastagság μm 10-50
Lézerforrás (TRUMPF szállézer) W 200

Opció: Multilaser: 2 × 200

Foltátmérő μm 55

Opció: 30

O2 koncentráció ppm akár 3.000 (0,3%)

Opció: akár 100 (0,01%)

Szkennelési sebesség (porágy) m/s Max. 3
Védőgáz Nitrogén, Argon
Áramellátás V / A / Hz 230 – 7 – 50/60
Méretek mm 1445 × 730 × 1680
Tömeg kg 650

További Információk: https://www.trumpf.com/hu_HU/

Mészáros Zsolt MM Műszaki Magazin főszerkesztő

További cikkek a témában