DMG: Kupfer generativ fertigen Universeller mit blauem Laserlicht

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Einen blauen Laser für seine hybriden Maschinen Lasertec DED hybrid und verbesserte Funktionen für seine Prozessüberwachung AM Assistant zeigt DMG Mori zur Messe Formnext. Damit trägt der Hersteller dazu bei, Prozesse in der additiven Fertigung weiter zu optimieren.

Der Maschinenhersteller DMG Mori präsentiert vom 15. bis zum 18. November 2022 in Frankfurt seine jüngsten Entwicklungen in Bezug auf additive Fertigung. Dazu gehören eine Maschine Lasertec 30 Dual SLM, die in einer Prozesskette mit einem Bearbeitungszentrum DMP 35 Bauteile aufbaut und unverzüglich nachbearbeitet, sowie eine Maschine Lasertec 65 DED hybrid, die additive Fertigung und Fräsbearbeitung in einer Maschine kombiniert.

Mit richtungsweisenden Innovationen im Werkzeugmaschinenbau komplettiert DMG Mori sein breites Portfolio an konventionellen Fertigungs­methoden seit dem Jahr 2013 um additive Technologien.

Vom Pulver zum einbaufertigen Bauteil

Die aktuell vorgestellten Maschinen Lasertec DED hybrid und Lasertec SLM ermöglichen ganzheitliche Prozessketten vom Metallpulver bis zur hochgenauen Finish-Bearbeitung.

Das breite Anwendungsspektrum reicht vom Fertigen komplexer Prototypen und Bauteile in kleinen Serien über den Werkzeugbau bis hin zur Reparatur von Verschleissteilen. In der Beratungseinheit Additive Intelligence unterstützt der Hersteller zudem Einsteiger wie auch erfahrene Anwender dabei, das Potenzial des metallischen 3D-Drucks voll auszuschöpfen.

Blauer Laser erweitert Anwendungsspektrum

Der aktuell vorgestellte Laser mit blauem Licht der Wellenlänge 450 nm verwirklicht ein optimales Absorptionsverhalten. Insbesondere bei reflektierenden Werkstoffen wie Kupfer ist dies vorteilhaft. Die Absorptionsrate beträgt 44 Prozent, verglichen mit 2 Prozent bei Infrarotlicht.

Durch den blauen Laser wird die Verarbeitung von Kupfer damit erst ermöglicht. Aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit verbessert das Metall die Kühlung zum Beispiel in Spritzgiessformen und Umformwerkzeugen. In der Luft- und Raumfahrttechnik nutzt man Kupfer – als Bi-Metall mit Nickelbasis-Superlegierungen – in Hitzeschildern von Raketendüsen. Die guten Gleiteigenschaften von Buntmetall ermöglichen darüber hinaus, beispielsweise kupferbeschichtete Gleitlager in Windkraftanlagen einzusetzen.

Werkzeuge und Formen instand setzen

In der Fertigung von Formen und Umformwerkzeugen spielen Multimaterialanwendungen eine grosse Rolle, die nur mit Hilfe der additiven Fertigung realisierbar sind. So können Druckgiessformen mit einem Kern aus einer Bronzelegierung versehen werden. Eine hybride Maschine Lasertec 65 DED hybrid baut den Kern auf und fräst in einem Ablauf hochfunktionale Kühlkanäle, die später für eine optimale Wärmeabfuhr sorgen.

Anschliessend wird der Kern mit einem Mantel aus Warmarbeitsstahl versehen. Auf den Maschinen der Baureihe Lasertec hybrid lassen sich Werkzeuge und Formen auch instand setzen. Auf eine beschädigte Kontur wird zunächst Werkstoff aufgetragen. Im nachfolgenden Fräsprozess wird dann die Geometrie fertig bearbeitet. Je nach Abmessungen der Bauteile nutzt man Maschinen aus der Baureihe mit dem jeweils passenden Arbeitsraum.

Transparente, stabile Prozesse

Für eine optimale und vor allem nachweisbare Werkstückqualität ist es in der additiven Fertigung entscheidend, die wichtigen Prozessparameter durchgängig zu überwachen und zu regeln. Die Prozessüberwachung AM Assistant, eine Kombination aus Hard- und Software für Maschinen der Baureihen Lasertec DED und DED hybrid, überwacht daher unter anderem die Laserleistung, den Pulvermassenstrom, das Schutzgas und die Schmelzbadtemperatur. Somit wird ein stabiler und transparenter Fertigungsprozess verwirklicht. Das entlastet den Maschinenbediener und vereinfacht die Prozess­entwicklung.

Additive und spanende Maschinen kombiniert

Mit Hilfe der Maschinen der Baureihe Lasertec SLM, die im Pulverbett Bauteile additiv aufbauen, können Anwender additiv gefertigte Werkstücke auf beispielsweise den fünfachsigen Bearbeitungszentren DMP 35 auf die geforderte Oberflächenqualität nachbearbeiten. Zudem können die Maschinen im Pulverbett zuvor gefräste Grundplatten oder -körper ganz ohne Stützstrukturen fertigstellen. Ein Nullpunktspannsystem schafft eine einheitliche Schnittstelle für die Übergabe der Bauteile zwischen Pulverbett- und CNC-Maschinen. Die auf App basierte Steuerungsoberfläche Celos sorgt für einen durchgängigen digitalen Workflow. Dank des effizienten Informationsflusses und der intuitiven Bedienung garantiert die Steuerung optimale Abläufe in der Vor- und Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile. - kmu - SMM

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