Arburg auf der formnext 2015

„Aus unserer Sicht ist die Situation in der Additive Manufacturing-Messelandschaft unglücklich. Nach Abwägung aller Optionen haben wir uns für eine Teilnahme an der formnext entschieden. Die Voraussetzungen sind gegeben, dass dort ein internationaler Branchentreff entsteht“, meint Juliane Hehl, geschäftsführende Gesellschafterin bei Arburg. „Frankfurt ist aus aller Welt gut zu erreichen. Unsere Kunden treffen uns dort zur gewohnten Zeit am gewohnten Ort und wir werden ihnen die Potenziale unseres innovativen Freeformers präsentieren.“

Additive Verarbeitung von Standardgranulaten

„Der Bedarf, aus qualifizierten Standardgranulaten funktionsfähige Bauteile ohne Werkzeug einzeln oder in Kleinserie zu produzieren, ist definitiv da. Mit unserem Freeformer und dem Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) steht Kunststoffverarbeitern und Dienstleistern dazu ein additives Fertigungssystem zur Verfügung, das sogar Kunststoffteile aus zwei verschiedenen Materialien herstellen kann. Das Interesse daran ist entsprechend groß“, betont Heinz Gaub, Geschäftsführer Technik bei Arburg. „Denn zum einen lassen sich mit dem Freeformer sehr schnell Prototypen im Originalmaterial herstellen, auf teure Aluminium-Werkzeuge kann fallweise verzichtet und dadurch ein neues Produkt schneller serienreif gemacht werden. Zum anderen ist die Möglichkeit interessant, funktionsfähige Bau- und Ersatzteile werkzeuglos sehr kurzfristig einzeln oder in kleinen Stückzahlen herzustellen oder – kombiniert mit Spritzgießen – Großserienteile zu individualisieren.“

Mehrkomponenten-Maschine ist Standard

Der Freeformer arbeitet auf Basis von 3D-CAD-Daten und kostengünstigen qualifizierten Kunststoffgranulaten. Standardmäßig ist er mit zwei Austragseinheiten bestückt. Somit kann der Freeformer eine zusätzliche Komponente verarbeiten, um z. B. ein Bauteil in verschiedenen Farben, mit spezieller Haptik oder als Hart-Weich-Verbindung zu erzeugen. Alternativ lassen sich Strukturen aus einem wasserlöslichen Stützmaterial aufbauen, um komplexe Bauteilgeometrien zu realisieren. Nach Entfernen der Stützstrukturen im Wasserbad können die Bauteile z. B. als Designmuster sowie für Funktions- und Montagetests genutzt werden.

Als weitere Option kann eine Stützstruktur auch aus dem gleichen Material wie das Bauteil aufgebaut werden. Eine ausgedünnte Zwischenschicht mit gezielt erzeugten Sollbruchstellen sorgt dafür, dass sich die Stützstruktur später einfach mechanisch ausbrechen lässt. Diese Variante wird bevorzugt für Bauteile mit freistehenden Strukturen und klaren Kanten eingesetzt.

AKF sorgt für ein breites Produktspektrum

Beim Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) bilden handelsübliche Kunststoffgranulate die Grundlage – einer der Vorteile gegenüber anderen Verfahren der additiven Fertigung. Das Granulat wird ähnlich wie beim Spritzgießen zunächst in einem Plastifizierzylinder aufgeschmolzen. Über die Düse der starren Austragseinheit werden die Kunststofftropfen mittels hochfrequenter Piezotechnik im vorgegebenen Takt (60 bis 200 Hertz) schichtweise auf den Bauteilträger aufgetragen. Der Durchmesser der unter Druck erzeugten Kunststofftropfen beträgt je nach Düse zwischen 0,2 und 0,3 Millimeter.

Der bewegliche Bauteilträger wird so positioniert, dass jeder Tropfen auf die vorher berechnete Stelle gesetzt wird. Die Tropfen verbinden sich dann beim Abkühlen von selbst. So entsteht Schicht für Schicht das gewünschte dreidimensionale Bauteil. Der Bauraum des Zwei-Komponenten-Freeformers bietet Platz für Teile, die max. 154 x 134 x 230 Millimeter groß sind.

Automatische Datenaufbereitung

An einem PC werden die 3D-CAD-Daten der herzustellenden Bauteile (STL-Files) offline aufbereitet. Eine spezielle Software zerlegt durch Slicing das Datenmodell des Bauteils rechnerisch in einzelne Schichten und erzeugt dabei die erforderlichen Fertigungsdaten. Nachdem die Freeformer-Steuerung diese Daten empfangen hat, die z. B. die Verfahrwege der Achsen festlegen, kann die Produktion starten. Das Bedienen ist denkbar einfach, spezielle Programmier- oder Verarbeitungskenntnisse sind nicht erforderlich.

Umwelt- und bedienerfreundlich

Ein großer Vorteil bei der Arbeit mit dem Freeformer ist, dass weder Emissionen noch andere Rückstände anfallen und deshalb keine weitere Infrastruktur erforderlich ist. Auf Absauganlagen oder Kühlwasser kann verzichtet werden. Das System ist daher auch für den Einsatz in einer Büro- und Laborumgebung geeignet.

Kontakt: Arburg GmbH + Co KG, www.arburg.com
formnext Halle 3.1, Stand E30