Komplexe 3D-Bauteile mit Pulverdüse oder im Pulverbett

Mit der LASERTEC 65 3D, der LASERTEC 4300 3D und der LASERTEC 30 SLM bietet DMG MORI ein ganzheitliches Portfolio in der Additiven Fertigung

DMG MORI baut seine Zukunftstechnologien gezielt weiter aus: Mit einer Mehrheitsbeteiligung von 50,1% an der REALIZER GmbH aus Borchen hat der Konzern jetzt seine Position im Bereich des Additive Manufacturing verstärkt. Durch die SAUER GmbH verfügt DMG MORI bereits über ein umfassendes Know-how im Bereich des Laserauftragsschweißens mit der Pulverdüse (Laser Metal Deposition). Das Maschinensortiment umfasst hier die LASERTEC 65 3D und die LASERTEC 4300 3D. Die Firma REALIZER hat ihrerseits mehr als 20 Jahre Erfahrung im „Selective Laser Melting“ (SLM). Mit der Einbindung von REALIZER in das Produktprogramm von SAUER bietet DMG MORI jetzt die wichtigsten generativen Fertigungsverfahren für metallische Werkstoffe aus einer Hand. Das erste Resultat dieser Kooperation ist die LASERTEC 30 SLM.

Mit der neuen LASERTEC 30 SLM als Ergänzung zu den bereits erfolgreichen LASERTEC 65 3D und LASERTEC 4300 3D unterstreichen die SAUER GmbH und DMG MORI ihre Position als weltweit erster Full-Liner in der Additiven Fertigung bei Hybrid- und selektiven Laserschmelz-Maschinen. „Das selektive Laserschmelzen im Pulverbett ermöglicht unseren Kunden komplett neue Anwendungsgebiete. Deshalb ist es eine ideale Ergänzung zu unseren LASERTEC 3D-Maschinen im Bereich der Advanced Technologies“, sagt Christian Thönes, Vorstandsvorsitzender der DMG MORI AKTIENGESELLSCHAFT.

LASERTEC 30 SLM: 
Anspruchsvolle Bauteile in höchster Qualität
Die LASERTEC 30 SLM verfügt über ein Pulverbett mit einem Bauvolumen von 300 × 300 × 300 mm. Hier wird das Pulver schichtweise auf die Arbeitsplattform aufgetragen und durch selektive Belichtung geschmolzen. Nach dem Schmelzvorgang senkt sich die Plattform um die jeweilige Schichtstärke, ehe der Vorgang mit einer neuen Pulverschicht wiederholt wird. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung hochpräziser 3D-Bauteile je nach Oberflächengüte und Aufbaurate mit Schichtdicken von 20 bis 100 µm – und das ohne großen Einfluss auf die Fertigungskosten. Auch komplexe Gitter- und Wabenstrukturen, die mit anderen Verfahren nicht realisierbar sind, lassen sich auf diese Weise in hoher Qualität fertigen.

Da die SLM-Technologie den Einsatz unterschiedlichster Materialien erlaubt, reichen die Anwendungsgebiete von Automotive und Aerospace über Dental und Medical bis hin zum Werkzeug- und Formenbau. Dank einer geringen Porosität (0,1 bis 0,5 Prozent) überzeugen die Bauteile aus Aluminium, Edelstahllegierungen, Titan oder Inconel durch sehr gute mechanische Eigenschaften ähnlich denen des Grundwerkstoffs. DMG MORI hat darüber hinaus anwendungsspezifische Faserlaserquellen von 400 Watt bis 1 Kilowatt im Angebot.

Eine effiziente und wirtschaftliche Fertigung gewährleistet die LASERTEC 30 SLM dank des niedrigen Argonverbrauchs von nur 70 l/h und der integrierten Pulverwiederaufbereitung, die für ein optimiertes Pulverhandling sorgt und die Feinstaubentwicklung auf ein Minimum reduziert. Darüber hinaus erfolgt der Pulverwechsel dank des austauschbaren Pulvermoduls weniger als zwei Stunden. Eine durchgängige Softwarelösung mit einheitlicher Bedienoberfläche vom CAD-File (RDesigner) bis zur Prozesssteuerung (ROperator) unterstützt die Arbeit an der LASERTEC 30 SLM.

Um den Fertigungsprozess im SLM-Verfahren optimal abzurunden ermöglicht DMG MORI die Nachbearbeitung auf seinen hochdynamischen Bearbeitungszentren aus dem Konzernportfolio. So lassen sich auf den leistungsstarken HSC-Maschinen oder im Fall von Advanced Materials wie Iconel auch auf ULTRACONSIC-Modellen höchste Bauteilgenauigkeiten und beste Oberflächen erzielen.

LASERTEC 65 3D und LASERTEC 4300 3D: 
Additive Fertigung in Fertigteilqualität
Mit der LASERTEC 65 3D hat DMG MORI das generative Laseraufbauverfahren in eine vollwertige 5-Achs-Fräsmaschine integriert. Die LASERTEC 4300 3D kombiniert das Verfahren mit der Dreh-Fräs-Technologie in einem großen Arbeitsraum von ø 660 x 1.500 mm Diese intelligenten Hybridlösungen vereinen die Flexibilität der additiven Fertigung mit der Präzision der spanenden Bearbeitung und ermöglichen somit die Herstellung kompletter Bauteile in Fertigteilqualität. Bei dem Laseraufbauverfahren wird ein Auftragsprozess mittels Metallpulverdüse verwendet, der eine Komplettbearbeitung ohne Prozesskammer ermöglicht und bei Losgröße 1 bis zu zehnmal schneller ist als das Generieren im Pulverbett. Denn oftmals geht der Trend zu einer immer individuelleren Fertigung.

Darüber hinaus werden Bauteile zunehmend komplexer. Auf der LASERTEC 65 3D und der LASERTEC 4300 3D ist die Herstellung überhängender Konturen ganz ohne Stützstruktur möglich. Letztere ermöglicht als Dreh-Fräsmaschine sogar eine 6-Seiten-Komplettbearbeitung von 3D-Bauteilen. Die Kombination des Laserauftragsschweißens mit der spanenden Bearbeitung auf einer Maschine ermöglicht völlig neue Anwendungs- sowie Geometriemöglichkeiten. Insbesondere große Bauteile lassen sich mit diesen Hybridlösungen kostengünstig herstellen. Der flexible Wechsel zwischen Laser- und Fräsbearbeitung ermöglicht zudem die direkte Bearbeitung von Bauteilsegmenten, welche am Fertigteil später nicht mehr erreichbar sind.

Bei der LASERTEC 65 3D ist DMG MORI bereits einen Schritt weiter gegangen und bietet die ULTRASONIC-Schleifbearbeitung als Option an. So lassen sich auch hier Inconel-Bauteile – beispielsweise die Blades eines Bohrkopfes – generativ aufbauen und anschließend in der erforderlichen Qualität fertigbearbeiten. Dafür wird lediglich das ULTRASONIC-Schleifwerkzeug über einen automatischen Werkzeugwechsler in die Standardspindel eingesetzt. DMG MORI erreicht durch die Kombination der Technologien eine bis zu zweifache Produktivitätssteigerung. Schließlich entfällt zum einen der Umweg über das Erodieren und zum anderen werden – aufgrund der reduzierten Prozesskräfte – Werkzeugstandzeiten spürbar erhöht.

Highlights LASERTEC 30 SLM

• Generative Fertigung im Pulverbett mit 300 × 300 × 300 mm Bauvolumen
• Anwendungsspezifische Faserlaserquellen von 400 Watt bis 1 Kilowatt
• Hochpräziser Aufbau von 3D-Bauteilen mit Schichtdicken von 20 bis 100 μm
• Integrierte Pulveraufbereitungsanlage für noch mehr Effizienz durch eine optimale Materialausnutzung und eine minimierte Feinstaubentwicklung
• Optimale Prozesskette in der Nachbearbeitung auf Bearbeitungszentren aus dem Hause DMG MORI – für höchste Bauteilgenauigkeit und beste Oberflächen

Highlights LASERTEC 65 3D

• Beste Oberflächen sowie Bauteilpräzision
• Laserauftragschweißen mit Pulverdüse: zehnmal schneller gegenüber Pulverbett
• 3D-Bauteile bis ø 500 mm auch mit überhängenden Konturen ohne Stützgeometrie
• Prozessübergreifendes Software-Modul
• Definierter Laseraufbau auch auf gefrästen Flächen

Highlights LASERTEC 4300 3D

• Einzigartig: Laserauftragsschweißen und 6-Seiten Turn & Mill-Komplettbearbeitung
• Generieren und Bearbeiten von Werkstücken bis 660 × 1.500 mm / 1.500 kg
• Präzises NC-gesteuertes Auftragsschweißen auch unterschiedlicher Materialkombinationen, z. B. Kupfer auf Inconel für die Luft- und Raumfahrt
• zehnmal schnellerer Materialauftrag im Vergleich zum Pulverbett oder Galvanisieren