Autor: Victor Malita / SIEMENS

Additive Fertigung next step – multi-axis-deposition (MAD) eröffnet neue Möglichkeiten

Einen 3D-Drucker zur Fertigung von Kunststoffteilen haben heutzutage viele Bastler zu Hause stehen. Mit der steigenden Nachfrage und immer besserer Gerätetechnik werden immer mehr Heimwerker zu „3D-Teile-Druckern“. Diese Technik ist nicht nur in dem Privatsektor zu Hause, auch die Industrie hat das Potenzial längst erkannt.
Es wurden die Verfahren verfeinert, die Bauräume vergrößert und fast schon täglich neue Druckwerkstoffe entwickelt. Die sogenannten planparallelen Verfahren (fixed plane) haben in den letzten Jahren eine gute Position errungen und sich zum Standard entwickelt.
Doch alle diese Drucker – in welcher Form auch immer – sind auf die schichtweise Generierung von 2D-begrenzten Lagen limitiert.

Um diese Grenzen zu überschreiten, versuchte man recht bald – analog zu den 5-Achs-Fräsmaschinen – in die mehrachsige Bearbeitung einzutreten. Gesagt, getan. Heute erleben wir mit MAD ein Zusammenspiel zwischen leistungsstarken Druckköpfen, z.B. zum Lackieren, Kunststoffextrudieren oder Laser-, Lichtbogen- oder Elektronenstrahl-Auftragsschweißen sowie Robotern und anderen Maschinenkinematiken unterschiedlicher Hersteller – mit und ohne CNC.

Alles schön und gut, aber wie sehen die harten Fakten aus?

Mit mehrachsiger additiver Fertigung (MAD) gewinnen die anwendenden Firmen weiter an Flexibilität und können große Fortschritte verzeichnen. Auf der Basis eines 3D-Modells werden in Verbindung mit entsprechender Steuerung Bauteile effizient und rentabel gefertigt, welche mit herkömmlichen Verfahren nicht oder nur schwer möglich wären. So durften wir Projekte betreuen, in denen mittels eines Roboters Arbeitsschritte ausgeführt werden, bei denen man vorher annahm, sie könnten nur von einem Menschen ausgeführt werden.

Mit MAD können Sie eine Reihe von Vorteilen nutzen:

  • Stützstrukturen werden reduziert oder können ganz entfallen
  • Grund- und Bauteilgeometrie können freier gestaltet werden
  • Schicht- und Ablagerungsrichtung kann angepasst werden
  • verbesserte mechanische Gesamtleistung des Teils möglich
  • in der Regel Verfahren mit hoher Ausbringleistung
  • ideal kombinierbar mit Topologieoptimierung und spanender Fertigung

Eigene Meinung/Empfehlung

Die Inbetriebnahme und Einrichtung eines Roboters ist mit Mühe und Erfahrung verbunden. Deshalb ist es empfehlenswert, sich für den Weg in das Roboterzeitalter kompetente Partner an Ihre Seite zu holen.

Meinung eines Spezialisten

„Sinumerik-CNC-gesteuerte Roboter sind ideal für MAD, da durch den Entfall der dedizierten Robotersteuerung, der Roboterarm die komplette Funktionalität der CNC nutzen kann – Bahnplanung, Geschwindigkeitsführung, Kompensationen usw.
Das führt dazu, dass der Roboter eine konstante Vorschubgeschwindigkeit auch bei komplexen Bahnen einhalten kann. Da die Sinumerik CNC prädestiniert für spanende Bearbeitung ist, hat man auch gleich die Fräsbearbeitung auf demselben Roboter inklusive (hybrid manufacturing). Die nahtlose Integration in die 3D-CAD/CAM-Prozesskette mit Siemens NX und dem verfügbaren Sinumerik Postprozessor für Roboter, erlaubt es den hybriden Prozess leicht zu programmieren und validieren.”         

Victor Malita

SIEMENS

in Kooperation mit unserem Kompetenzpartner Building 3D e.V.