Die 3D-Druckindustrie entwickelt sich ständig weiter und bewegt sich immer mehr in Richtung Serienproduktion und der Notwendigkeit, sowohl die Produktions- als auch die Nachbearbeitungsprozesse zu optimieren. Wie der jüngste Bericht von PostProcess Technologies zeigt, der die Trends in der Nachbearbeitung bis 2022 analysiert, zeigen die Anwender in der Branche ein wachsendes Interesse an der Prozessautomatisierung und konzentrieren sich zunehmend auf das Thema Arbeitssicherheit. Nachbearbeitungstätigkeiten werden oft noch manuell und separat durchgeführt; sie sind daher repetitiv, zeitaufwändig und wenig interessant für Betreiber und Unternehmen, die ihre Arbeitskraft und ihr Talent gerne für Tätigkeiten mit höherem Mehrwert einsetzen würden.
In diesem Zusammenhang hat Spengler, ein junges Unternehmen, das aus der mehr als zehnjährigen Erfahrung der Gründer Stefano Rebecchi und Alessandro Facchini im 3D-Druck hervorgegangen ist, beschlossen, sich auf die Nachbearbeitung zu spezialisieren, um einige der Lücken in diesem Marktsegment zu schließen. Das Unternehmen, das zur französisch-italienischen IntegrAM-Gruppe gehört, bietet heute zahlreiche Dienstleistungen und Lösungen für die Additive Fertigung an: von der Konzeption maßgeschneiderter SLS-Drucksysteme über die Beratung bei der Materialentwicklung bis hin zu automatischen Nachbearbeitungssystemen für den 3D-Druck von Polymeren und die Oberflächenbearbeitung von Metallen. Eine der interessantesten Lösungen im Angebot ist das DCK 01-System.
Die von Spengler angebotenen Systeme werden in Italien in Zusammenarbeit mit Partnern der IntegrAM Group produziert.
Es handelt sich um ein vollautomatisches Post-Processing-System für PBF-Verfahren (Powder Bed Fusion, das die verschiedenen von Spengler auch einzeln angebotenen Module in sich vereint und in dieser All-in-One-Lösung perfekt zusammenführt. Das DCK 01-System ist nach Angaben des Herstellers die einzige automatisierte Lösung, die Entpacken, Entpulvern, Oberflächenveredelung der Teile und Pulverfiltration in einem Prozess bietet. Doch was sind die technischen Merkmale dieser Nachbearbeitungslösung? Und wie kann sie den aktuellen Anforderungen der Industrie gerecht werden?
DCK 01 All-in-One-System für mehr Effizienz und Sicherheit
Wenn wir den Markt für Additive Manufacturing vorausschauend betrachten, haben diejenigen Akteure, die sich für Automatisierung und Sicherheit entschieden haben, sicherlich einen Vorsprung. Die zunehmend digitale, schnelle und effiziente Industrie 4.0 erfordert immer höhere Produktionsstandards, aber auch ein intelligenteres Management der verfügbaren Talente und mehr Sicherheit am Arbeitsplatz.
Das System DCK 01 wurde entwickelt, um diese neuen Anforderungen zu erfüllen. Und wie? Indem es die Weiterverarbeitung automatisiert, die betriebliche Effizienz steigert und die Sicherheit erhöht. Dieser Schwerpunkt ergibt sich aus der direkten Beobachtung der Schwierigkeiten, auf die Unternehmen, die regelmäßig PBF-Technologien einsetzen, immer noch stoßen. „Wir haben als Entwickler von SLS-Druckern begonnen und wissen daher, was es bedeutet, täglich mit Pulver zu arbeiten. Das hat uns dazu veranlasst, das DCK 01-System gemeinsam mit unseren Partnern der italienischen IntegrAM-Gruppe zu entwickeln„, erklärt Stefano Rebecchi, Mitbegründer von Spengler.
Nach dem Druck wird der „Kuchen“ (cake) in die Maschine eingeführt, ohne mit dem Bediener in Berührung zu kommen.
Eines der am häufigsten in der additiven Fertigung verwendeten Pulver ist Polyamid oder Nylon, insbesondere PA11 und PA12. Obwohl Nylon für den Menschen nicht giftig ist, kann es bei Bedienern, die mit manuellen Entnahme- oder Entpuderungsvorgängen (depowdering) beschäftigt sind, Haut- und Augenreizungen hervorrufen. Bislang gibt es nicht genügend Studien zu diesem Thema, aber neuere Untersuchungen, wie die im Journal of Safety, Health and Ergonomics veröffentlichte Studie über die „Auswirkungen von Nylon auf die Luftqualität in Innenräumen während des SLS-Pulverhandhabungsprozesses„, weisen auf die Notwendigkeit eines besseren Gesundheitsschutzes für die Techniker hin.
Das System DCK 01 ist in diesem Sinne so konzipiert, dass es die Zeit des Staubkontakts deutlich reduziert und eine höhere Produktivität durch schnellere Prozesse und den Einsatz des Personals für andere Tätigkeiten gewährleistet.
Merkmale des DCK 01-Systems
Wir haben bisher über die Vorteile des DCK 01-Systems gesprochen, aber welche Anwender können davon profitieren? Das DCK 01-System von IntegrAM ist für die Bearbeitung von Teilen ausgelegt, die von mittelgroßen PBF-Druckern in Hochproduktionsumgebungen hergestellt werden. Es ist daher ideal für Benutzer, die SLS- oder Multi Jet Fusion 3D-Drucker verwenden, ein oder mehrere Systeme verwalten und den Workflow in ihrer Produktion optimieren möchten, wie z. B. Druckdienstleister oder OEMs.
Die DCK 01-Maschine hat eine Grundfläche von 200 x 115 x 210 cm und ist in der Lage, einen kompletten Pulver-Cake mit einem Volumen von 30/40 Litern in weniger als einer Stunde zu verarbeiten. Dies ermöglicht die Verarbeitung mehrerer Pulver-Kuchen pro Tag und spart bis zu drei Stunden pro Druck im Vergleich zu manuellen Methoden. Die Flexibilität des Systems erlaubt auch die Verarbeitung größerer Pulver-Kuchen und die Möglichkeit, das Produkt an die spezifischen Bedürfnisse des Kunden anzupassen.
Zu den Funktionen gehören im Einzelnen: eine Entnahmephase, in der die Teile schonend aus dem Kuchen herausgezogen werden, eine selbstregulierte Rückgewinnung des verbrauchten Pulvers, das Depowdering und eine automatische Reinigung der Teile durch ein patentiertes Vibrationssandstrahlverfahren sowie ein umweltfreundliches Oberflächenfinish ohne Chemikalien. Hinzu kommen individuell anpassbare Bearbeitungsprogramme über Touchscreen-Schnittstelle und SPS sowie ein ATEX-Vakuumsystem. Es besteht auch die Möglichkeit, ein integriertes Zwei-Takt-Misch- und Siebsystem sowie ein Pulverfördersystem hinzuzufügen.
Die Teile werden sanft aus dem Pulver-Kuchen herausgezogen, bevor die automatische Reinigung beginnt.
Nach Angaben des Herstellers ermöglicht das DCK 01-System durch die Optimierung von Zeit und Ressourcen einen Return on Investment in kurzer Zeit (7 bis 15 Monate je nach Produktionsvolumen) und eine kurzfristige Ertragssteigerung. Schließlich wird die Lösung mit einem attraktiven Preis von unter 100.000 Euro auf dem Markt positioniert.
Darüber hinaus hat Spengler weitere interessante Neuigkeiten auf Lager: Das Team des Unternehmens arbeitet an der Entwicklung eines kleinformatigen Hochtemperatur-SLS-Druckers für PEEK. Die Maschine soll bis Ende des Jahres vorgestellt werden. Wir sind gespannt, mehr zu erfahren! Weitere Informationen über das Nachbearbeitungssystem DCK 01 finden Sie HIER.
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*Bildnachweise: Spengler/IntegrAM