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10.02.2017

3D-Drucker TruPrint 3000 und TruPrint 5000

Durchgängige Prozesskette für die additive Fertigung

Die Mittelformatmaschinen TruPrint 3000 und TruPrint 5000 von Trumpf basieren auf dem LMF-Verfahren (Laser Metal Fusion) und generieren komplette Bauteile per Laser Schicht für Schicht im Pulverbett. Die Bauteile können eine Größe von bis zu 300 mm Durchmesser und 400 mm Höhe haben. Beide Anlagen zielen auf die Serienproduktion von komplexen metallischen Bauteilen ab.

Mit dem LMF-Verfahren lassen sich komplexe Innenraumstrukturen herstellen. Der Laser schmilzt die gewünschte Teilekontur schichtweise im Pulverbett auf (© Trumpf)

Mit dem LMF-Verfahren lassen sich komplexe Innenraumstrukturen herstellen. Der Laser schmilzt die gewünschte Teilekontur schichtweise im Pulverbett auf (© Trumpf)

Mit der TruPrint 3000 rückt Trumpf die komplette Prozesskette der additiven Fertigung in den Fokus. Zu Beginn steht die Datenvorbereitung für das 3D-Konstruktions- und Fertigungsprogramm. Das Unternehmen bietet hierfür mit dem Softwarepaket „TruTops Print mit NX“ erstmals eine durchgängige Softwarelösung mit einheitlicher Benutzeroberfläche ohne Systembrüche an. Von der Pulverzufuhr über das additive Verfahren selbst bis hin zu den nachgelagerten Arbeitsschritten wie dem Entpacken und Reinigen des Bauteils deckt der Hersteller alle Arbeitsschritte mit industriereifen Lösungen.

Hohe Produktivität dank niedriger Stillstands- und Nebenzeiten

Mit den beiden Anlagen lassen sich komplexe metallische Bauteile aus Pulver generieren. Hierfür kommen je nach Bauteil alle schweißbaren Werkstoffe wie beispielsweise Stähle, Nickelbasislegierungen, Titan oder Aluminium als Pulver in Frage. Da die TruPrint 3000 mit zwei Vorratszylindern ausgestattet ist, stehen für jeden Baujob bis zu 75 l Pulver zur Verfügung – das ist etwa zweieinhalbmal so viel Pulvervorrat wie das Bauvolumen selbst. Die Anlage ist so ausgelegt, dass sich Vorrats- und Überlaufzylinder während des Fertigungsprozesses austauschen lassen. Das senkt Stillstands- und Nebenzeiten und erhöht gleichzeitig die Produktivität des 3D-Druckers.

Industrielles Pulver- und Teilemanagement

Entscheidend für einen industriereifen Serienfertigungsprozess sind auch die Peripherie der Anlage und das Pulvermanagement. Die automatisierte Siebstation reinigt mehrere Hundert Kilogramm Pulver pro Stunde und sichert so eine gleichbleibende Qualität des Pulvers. Vor der Auslieferung ermitteln Entwickler in einem speziellen Labor die optimalen Parameter z. B. für Korngröße oder Fließfähigkeit und untersuchen, bei welcher Laserleistung und Prozessgeschwindigkeit sich das Pulver bestmöglich verhält.

Mit der TruPrint 3000 lassen sich metallische Bauteile mit einer Größe von bis zu 300 mm Durchmesser und 400 mm Höhe generieren. Die Anlage ist mit einem 500 Watt starken Laser ausgestattet (© Trumpf)

Mit der TruPrint 3000 lassen sich metallische Bauteile mit einer Größe von bis zu 300 mm Durchmesser und 400 mm Höhe generieren. Die Anlage ist mit einem 500 Watt starken Laser ausgestattet (© Trumpf)

Nachdem der Aufbauprozess abgeschlossen ist, gilt es das Bauteil aus der Maschine zu holen, zu reinigen und von der Substratplatte zu lösen. Hierfür hat Trumpf eine Entpackstation entwickelt. Sie ist nahtlos in die Prozesskette integriert; der abgedeckte Bauzylinder lässt sich direkt in die Station fahren. Vorteil laut Hersteller: Das externe Entpacken erhöht die Maschinenverfügbarkeit. Dank Schutzhandschuhen und Sichtschutz kommt der Anwender beim Entpacken und Reinigen nicht mit dem Pulver in Berührung. Das überschüssige Material landet am Ende wieder in der Siebstation.

Neues Maschinenkonzept führt zu mehr Produktivität

Trumpf arbeitet an Maschinenkonzepten, die den additiven Prozess noch produktiver machen sollen. Der auf der Formnext 2016 vorgestellte Demonstrator TruPrint 5000 basiert auf dem Multilaserprinzip und ist mit drei 500 Watt starken Lasern ausgestattet,, was die Aufbauraten enorm steigert.

Unabhängig von Anzahl und Geometrie der Bauteile können alle drei Laser gleichzeitig im gesamten Bauraum belichten und sind nicht auf definierte Bereiche begrenzt. Die Belichtungsstrategien ermitteln automatisch die idealen Laserbahnen, sodass alle drei Laser teileübergreifend belichten. Zudem lassen sich die Laser flexibel den zu generierenden Bauteilen zuordnen. Es entstehen keine Nahtstellen an den Bauteilen, da die Außenkonturen nahtlos mit nur einem Laser erstellt werden. Mit ihrer integrierten Vorheizung von bis zu 500 °C bietet die Anlage laut Hersteller zudem eine hohe Bauteilqualität und wird den hohen Produktionsanforderungen für die industrielle Serienfertigung gerecht. Geplanter Marktstart der Multilaser-Anlage ist Ende 2017.

Mit der Entpackstation kommt der Anwender dank Schutzhandschuhen und Sichtschutz beim Auspacken und Reinigen nicht mit dem Pulver in Berührung (© Trumpf)

Mit der Entpackstation kommt der Anwender dank Schutzhandschuhen und Sichtschutz beim Auspacken und Reinigen nicht mit dem Pulver in Berührung (© Trumpf)

(me)

Unternehmensinformation

TRUMPF Laser GmbH + Co. KG

Aichhalder Straße 39
DE 78713 Schramberg
Tel.: 07422 515-0
Fax: 07422 515-175

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