3D-Druck: Mit Multilaser in die Serienfertigung starten

Im Rahmen einer virtuellen Kundenveranstaltung hat Trumpf die neue Serie seiner 3D-Druck-Anlage Tru Print 3000 vorgestellt, die durch pulverbettbasiertes Laserschmelzen Bauteile von bis zu 300 mm Durchmesser und 400 mm Höhe herstellt und als Multilaser den Einstieg in die Serienfertigung erleichtert. Die Mittelformat-Maschine verarbeitet alle schweißbaren Werkstoffe, etwa Stähle, Nickelbasislegierungen, Titan oder Aluminium. „Wir haben die Tru Print 3000 an entscheidenden Stellen weiterentwickelt und noch besser auf die Qualitätsanforderungen, Zertifizierungen und Produktionsabläufe in verschiedenen Branchen angepasst”, sagt Klaus Parey, als Geschäftsführer verantwortlich für Additive Manufacturing bei Trumpf.

Die neue Tru Print 3000 lässt sich mit einem zweiten Laser ausstatten, was ihre Produktivität nahezu verdoppelt. „Dank Multilaser können wir die Teilekosten deutlich senken. So erleichtern wir unseren Kunden den Einstieg in die Serienproduktion“, erklärt Parey. Zwei 500 W starke Laser belichten den gesamten Bauraum der Anlage parallel. Das macht die Fertigung deutlich schneller und effizienter, unabhängig von der Anzahl und der Geometrie der Bauteile.

Durch die Option Automatic Multilaser Alignment findet automatisch während des laufenden Baujobs eine Überwachung und Kalibrierung der Multilaser Scanfelder zueinander statt. Jeder Laser belichtet dabei eine Kontur. Dadurch entstehen keinerlei Nahtstellen, was eine optimale Qualität bei Multilaserbauteilen ermöglicht. 

Bei der Tru Print 3000 haben die Trumpf Experten das Strömungskonzept überarbeitet. Das Schutzgas strömt jetzt besonders gleichmäßig von hinten nach vorne durch die Anlage. Das steigert die Qualität der gedruckten Teile. Außerdem ist es dem Bediener möglich, das Bauteil noch innerhalb der Anlage vom überschüssigen Pulver zu befreien. Zuvor musste er es herausnehmen und an einer separaten Station entpacken. Das Maschinenkonzept der neuen Anlage bereitet das Druckpulver „inert“ auf, also unter Schutzgas. Dadurch gelangen keine Kontaminationen in den Pulverkreislauf. Für sensible Branchen wie die Medizintechnik ist das ein wichtiger Vorteil.

Darüber hinaus ist die neue Tru Print 3000 mit dem so genannten Melt Pool Monitoring ausgestattet. Diese Funktion sichert noch während des 3D-Drucks die Qualität des Bauteils. Sie überwacht automatisch etwa die Prozessemissionen des Schmelzbads. Dazu überprüfen ständig spezielle Sensoren in der Optik das Schmelzbad.

Anschließend gleicht eine Software die Werte mit den Daten eines hinterlegten Referenzwerkstücks ab und stellt Abweichungen grafisch dar – etwa bei einem zu kalten oder überhitzten Schmelzbad. Dadurch erkennt der Maschinenbediener den Fehler und kann eingreifen.

Um die spezifischen Anforderungen verschiedener Branchen und Bauteile optimal bedienen zu können, bietet Trumpf sehr flexible Produktionslösungen an. „Mit der neuen Tru Print 3000 können wir die Prozesskette genau auf den Fertigungsprozess jedes Kunden ausrichten”, sagt Parey.

Neben der oben vorgestellten internen Entpacklösung in der Maschine, gibt es das Wechselzylinderprinzip mit externen Entpack- und Entpulverstationen. Vorteil hierbei: Die Maschine passt sich den Kundenbedürfnissen flexibel an, wächst mit dessen Produktionsvolumina mit und minimiert Stillstandzeiten durch hauptzeitparalleles Arbeiten.