Arburg: Freeformer - Neuheiten zu Material, Prozesssicherheit und Industrie 4.0

Auf der K 2016 präsentiert Arburg mit drei Exponaten neue Materialien, Bauteile und Anwendungen für das Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF). Ein Freeformer verarbeitet den Hochtemperatur-Kunststoff PEI. Das zweite Exponat fertigt im Dauerlauf über die gesamte Messezeit hinweg ein 738 Gramm schweres Kniehebel-Modell mit integrierten Funktionen und demonstriert damit die Prozesssicherheit des Systems für die industrielle additive Fertigung. Der dritte Freeformer ist in die Industrie-4.0-Anwendung von Arburg eingebunden und individualisiert einen "smarten" Kofferanhänger.

"Wir erschließen zielgerichtet die Potenziale, die das Arburg Kunststoff-Freiformen und der Freeformer für die industrielle additive Fertigung bieten", erläutert Dr. Eberhard Duffner, Bereichsleiter Entwicklung bei Arburg. "Schwerpunkte sind die Qualifizierung neuer Materialien und die Steigerung der Prozesssicherheit. Welche aktuellen Fortschritte wir hierzu gemacht haben, zeigen die drei innovativen K-Exponate."

Verarbeitung von Hochtemperatur-Kunststoff

In rund drei Stunden Bauzeit fertigt ein Freeformer aus dem Hochtemperatur-Kunststoff PEI eine Kleinserie von 70 Abstandshaltern - (Bilder: Arburg).

Ein großer Vorteil des Arburg Kunststoff-Freiformens (AKF) ist laut Anbieter die Möglichkeit, qualifizierte Standardgranulate verarbeiten zu können, wie sie auch für das Spritzgießen eingesetzt werden. Der Originalwerkstoff wird zunächst im Plastifizierzylinder aufgeschmolzen und auf einen über drei Achsen beweglichen Bauteilträger aufgetragen. Mit dem Polyetherimid (PEI) Ultem 9085 verarbeitet der Freeformer erstmals ein Material, das zu den Hochtemperatur-Kunststoffen zählt. Bemerkenswert ist bei dieser Anwendung auch die Schichthöhe von nur rund 0,14 Millimetern und damit verbunden die Bauteilqualität. In einer Kleinserie entstehen je 0,09 Gramm wiegende Abstandshalter, die in Allrounder-Spritzgießmaschinen verbaut werden. Die Bauzeit für 70 Stück beträgt rund drei Stunden. Die PEI-Teile bieten gute mechanische Eigenschaften und eignen sich für hohe Dauergebrauchstemperaturen. Sie verfügen über eine sehr hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit sowie elektrische Durchschlagsfestigkeit und sind beständig gegen UV- und Gammastrahlen. Das Material eignet sich daher auch sehr gut für Anwendungen in der Automobilindustrie und Luftfahrt.

Freeformer für industriellen Dauerbetrieb ausgelegt

Über die gesamte Messe hinweg fertigt ein Freeformer additiv ein Kniehebel-Modell. Nach Auflösen der Stützstrukturen lässt sich das 738 Gramm schwere Bauteil über rund 30 Gelenke bewegen.

Wie sich mit AKF komplexe Funktionsbauteile prozesssicher im Dauerbetrieb und ohne hohe Stückkosten produzieren lassen, zeigt ein Freeformer am Beispiel "Kniehebel-Modell" (Maßstab 1:16). Das Bauteil wird in rund 200 Stunden über die gesamte Laufzeit der Messe Tag und Nacht im Dauerbetrieb additiv aus ABS gefertigt. Die zweite Austragseinheit trägt Stützmaterial auf, um die erforderlichen komplexen Geometrien zu realisieren. Der aus rund 100 Millionen Tropfen entstehende "Klotz" füllt praktisch den gesamten Bauraum aus, der für max. 154 x 134 x 230 Millimeter große Teile ausgelegt ist. Nach Auflösen der Stützstruktur im warmen Wasserbad verfügt das Modell – wie der Kniehebel einer "richtigen" Spritzgießmaschine – über rund 30 bewegliche Gelenke. Das Endgewicht beträgt 738 Gramm.

Individualisieren von Serienteilen

Ein in eine vernetzte Industrie-4.0-Anwendung integrierter Freeformer individualisiert „smarte“ Kofferanhänger, indem er eine 3D-Grafik aus TPE aufbringt.

Über die additive Fertigung von Einzelteilen und Kleinserien hinaus lassen sich im Zusammenspiel von additiver Fertigung, Spritzgießen und Industrie 4.0-Technologien Großserienteile veredeln und Kundenwünsche direkt in die Wertschöpfungskette einbinden. Im Rahmen einer informationstechnisch vernetzten, räumlich verteilten Produktion individualisiert ein Freeformer "smarte" Kofferanhänger in Losgröße 1. Er bringt eine vom Besucher vorher ausgewählte 3D-Grafik mit dem Kunststoff TPE additiv auf.

Fachvortrag zur additiven Fertigung
Im Rahmen der von der Messe Düsseldorf veranstalteten Konferenz "3D fab+print Morning Summit" referiert zudem AKF-Experte Martin Neff am 20. Oktober (9.30 Uhr) zu aktuellen Entwicklungen im Arburg Kunststoff-Freiformen sowie den Potenzialen, die dieses Verfahren für die industrielle additive Fertigung bietet.

Weitere Informationen: www.arburg.com

K 2016, Düsseldorf, 19.-26.10.2016, Halle 13, Stand A13

Arburg GmbH + Co KG, Loßburg

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