Technologiestandort Schweiz 2018 - Jato-Düsenbau AG

Jato-Düsenbau AG: Mit 3D-Druck zu neuen Düsentechnologien

| Redakteur: Matthias Böhm

Technologische Meisterleistung aus Luzern: Dank Additiv Manufacturing konnte diese Mehrstoffdüse realisiert werden.
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Technologische Meisterleistung aus Luzern: Dank Additiv Manufacturing konnte diese Mehrstoffdüse realisiert werden. (Bild: Thomas Entzeroth)

Die Düsenspezialistin Jato AG hat in den letzten Jahren intensiv in neue Technologien und Infrastruktur investiert. Für CEO Roland Häfliger sind Investitionen im Bereich der additiven Fertigung – sowohl im Kunststoff als auch im Metallbereich – entscheidend, um die Entwicklung zu forcieren und neue Düsentechnologien zu entwickeln.

«Eines unserer Alleinstellungsmerkmale ist, dass wir im Düsenbereich über eine enorme Produktbreite und eine sehr grosse Beratungskompetenz verfügen», sagt Roland Häfliger (CEO) und führt weiter aus: «Das ist in unserem Segment relativ selten. Wir fertigen Düsen für Gas-Turbinen, die Nahrungsmittelindustrie, die chemische Industrie, die Pharmaindustrie bis hin zur Stahlindustrie. Generell entwickeln wir Düsen für nahezu alle Anwendungsbereiche.»

Wer einen Blick in das Düsen-Sortiment der Jato-Düsenbau AG wirft, erkennt schnell welche technologischen Kompetenzen und Know-how in den Düsen steckt. R. Häfliger sagt, wann es aus seiner Sicht so richtig schwierig wird: «Sehr anspruchsvoll zu realisieren sind beispielsweise die Zerstäubung hochviskoser Fluide oder Flüssigkeiten mit hoher Oberflächenspannung. Obwohl viele Kundenanwendungen sehr herausfordernd sind, gelingt es uns Spezialisten fast ausnahmslos, auch solche Aufgaben zu lösen und dem Kunden die entsprechende Düse zu fertigen. Dass ist Schwerstarbeit und bedarf einiges an Versuchen mit unterschiedlichsten Düsengeometrien und Austrittsöffnungen, Mehrstofflösungen und Versuchsanordnungen im generellen. Aber aufgrund unseres extrem breiten Erfahrungsschatzes, sind wir relativ schnell auf der richtigen Spur und legen mit dem Prototypenbau los.»

Additive Manufacturing für die Düsenentwicklung der Zukunft

Apropos Prototypenbau: In jüngster Zeit investierte die Jato-Düsenbau AG intensiv in neue Fertigungstechnologien. Seit längerem setzt das Unternehmen auf Mikroerodieren, um Hochpräzisionsbohrungen in Düsen – mit Bohrungen und Konturen ab 0.02mm – zu erodieren. Die jüngste Technologie auf die die Jato AG setzt ist das additive Manufacturing - sowohl im Kunststoff- (SLA) als auch im Metallbereich (SLM). Ein Blick in das Entwicklungslabor zeigt die jüngste Investition: Es handelt sich um einen 3D-Kunststoffdrucker des Typs «Projekt MJP 2500» von 3D-Systems. Das besondere des 3D-Druckers ist, dass er in der Lage ist extrem hohe Oberflächengüten und geometrische Mikrostrukturen zu drucken. So sind Düsenkonturen mit hoch spezifischen Innengeometrien problemlos mit Durchmessern ab 0,1 mm reproduzierbar herstellbar.

R. Häfliger: «Das liegt an der besonderen Funktionsweise des Druckers, der Kunststoff und zum anderen Wachs verarbeitet. Das Wachs füllt die Hohlräume aus und wird anschliessend ausgewaschen. Das ermöglicht uns Prototypen in einer Qualität und Geschwindigkeit herzustellen, die einzigartig sind.»

Darüber hinaus setzt das Unternehmen vermehrt auf Additiv Manufacturing im Metallbereich. Den Metalldruck nutzt die Jato-Düsenbau AG bereits seit über 10 Jahren und hat neu in eine EOS M 290 investiert. Hier geht es konkret um zwei Stossrichtungen. R. Häfliger: «Zum einen werden wir den 3D-EOS-Drucker in der Prototypenfertigung und unserer Entwicklung nutzen. Hier geht es darum unterschiedliche Düsengeometrien schnell zu fertigen und in Versuchsreihen intensiv zu testen und zu vergleichen. Zum anderen haben wir aber auch ein Düsen-Potential, das hoch wirtschaftlich im 3D-Druckverfahren hergestellt werden kann. Darüber hinaus werden wir neu Düsen herstellen können, die wir mit bisherigen Verfahren nur sehr aufwendig oder zum Teil gar nicht haben fertigen können. Bei der EOS-Anlage werden wir uns konkret auf Chrom-Nickelstähle und Inconel/Hasteloy-Legierungen konzentrieren. Unser Team ist sehr gespannt auf weitere Kundenprojekte in diesem Bereich. Der Time-to-market-Faktor wird sich massiv verbessern. Düsen oder Prototypen die wir früher aus mehreren Werkstücken fertigen mussten, können wir ab sofort in einem ‚Schuss‘ fertigen. Das ist sensationell.»

Neu investiert hat die Jato AG zudem in eine Lötanlage, die in der Lage ist Düsen-Systeme vollautomatisch und hochgradig prozesssicher miteinander zu verlöten.

R. Häfliger: «Hier haben wir mit einem Schweizer-Anlagenbauer zusammengearbeitet, der eine solche Anlage für uns massgeschneidert hat. Auch das hat unsere Prozesse optimiert. Diese Düsen gehen in die Stahlindustrie zum Kühlen von grossen Doppel-T-Trägern. Im Bereich der Stahlproduktion ist unser Know-how aussergewöhnlich.»

Seit Jahren arbeitet die Jato-Düsenbau AG eng mit Hochschulen und Instituten zusammen, wie die Fachhochschule Nordwestschweiz, dem PSI (Paul Scherrer Institut), oder dem CSEM. Hierbei handelt es sich um hochkarätige Schweizer Forschungsstätten, die im Rahmen ihrer Forschungsarbeiten Fluide massgeschneidert zerstäuben müssen und auf das breite und tiefe Know-how des Luzerner Unternehmens setzen. Die Jato AG profitiert auf der anderen Seite davon in Forschungsprojekte mit einbezogen zu werden, was wiederum der Düsenentwicklung zuträglich ist.

Die Werkstoffe, die für die Düsen der Jato AG verwendet werden sind grösstenteils Messing, Rostfrei-Stähle, darüber hinaus werden Hasteloy, Inconell, Nitronic, Stellite, Hartmetall, Gold, Silber, Saphir, Titan, Aluminium und Kunststoffe für die Düsenfertigung verwendet.

Kurz: wer ein Düsenproblem hat, kann gemeinsam mit den Jato-Spezialisten eine ausgezeichnete Lösung erarbeiten - geht nicht, gibt’s nicht, zumindest nicht, wenn es um Düsen geht. Das Spektrum reicht von Düsen mit wenigen Mikrolitern bis hin zu 6500 Liter pro Minute Durchflussmenge, unterschiedlichste Strahlgeometrien inklusive.

  • 1. Autor: Matthias Böhm, Chefredaktor SMM

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