Bei der additiven Fertigung mit Metall ist für eine hohe Bauteilqualität wichtig, dass sich innerhalb der Schutzgasatmosphäre Druck und Sauerstoffgehalt in engen Grenzen bewegen. Um dies präzise zu steuern, hat sich DMG Mori Additive bei der Lasertec 30 Dual SLM für eine Automatisierungslösung entschieden, die Festo einbaufertig liefert.
„Unser Ziel ist es, mit unseren Maschinen für die additive Fertigung den hohen Reifegrad von CNC-Maschinen zu erreichen“, erklärt Dr. Vino Suntharakumaran, Geschäftsführer, DMG Mori Additive.
Die Lasertec 30 Dual SLM von DMG Mori Additive soll laut Hersteller das Flaggschiff in Sachen Generativer Fertigung durch selektives Laserschmelzen (SLM) im Pulverbett sein. Sie ermöglicht die Herstellung hochkomplexer Bauteile mit Funktionsintegration, innenliegende konturnahe Kühlkanäle sowie verkürzte Produktentwicklungszeiten durch sofort verfügbare Prototypen aus Serienwerkstoffen. Zwei leistungsstarke 600 W Laser, deren Scanfelder jeweils den gesamten Bauraum abdecken, ermöglichen Aufbauraten von bis zu 90 cm³/h.
Automatisierunglösung für inerte Gase
Erst eine sichere Schutzgasatmosphäre gewährleistet stabile Prozesse in der additiven Fertigung. Für eine hohe Bauteilqualität ist es wichtig, dass sich Druck und Sauerstoffgehalt in engen Grenzen bewegen. „Eine Automatisierungslösung von Festo hat uns hier zum Durchbruch verholfen“, so Suntharakumaran. Es handelt sich dabei um eine Einheit zur Befüllung des Arbeitsraumes mit Schutzgas. Die einbaufertige Komplettlösung von Festo besteht aus einer Montageplatte, die mit
- der Ventilinsel VTUG inklusive Ether-CAT-Busanbindung,
- dem Quetschventil VZQA,
- der Wartungseinheit MS4 sowie
- dem Proportional-Druckregelventil VEAB
ausgestattet ist.
Die Ventilinsel VTUG ist die pneumatisch und steuerungstechnisch passende Ventilinsel.
Das Quetschventil VZQA steuert präzise das inerte Gas Argon sowie die Evakuierung des Gasgemisches beim Purging-Vorgang.
Das Proportional-Druckregelventil VEAB hat bei einer kompakten Baugröße präzise und dynamische Regeleigenschaften. Bei Durchflüssen bis 20 l/min regeln die Ventile hochpräzise – mit geringer Hysterese, hoher Wiederholgenauigkeit und geringem Energiebedarf. Das proportionale Verhalten des Piezobiegers mit direkter Betätigung sorgt für ein stabiles und zuverlässiges Regelverhalten – und für stufenlosen Druckanstieg.
Die Wartungseinheit MS4 im modularen Aufbau und in der Kombination frei kombinierbarer Komponenten der Druckluftversorgung beinhaltet Druckregel-, Einschalt- und Druckaufbauventile mit Sicherheitsfunktion, Filter, Druck- und Durchflusssensoren, Trockner, Sensoren und Öler. Damit lässt sich für jede Aufgabe die passende Lösung zusammenstellen.
Alle eingesetzten Automatisierungsprodukte sind für inerte Gase geeignet. „Diese Lösung hält den Druck und den Sauerstoffgehalt in engen Grenzen“, ergänzt Suntharakumaran. Außerdem halbiert sie die Taktzeit, indem sie die Zeit verkürzt, die zur Befüllung des Arbeitsraumes notwendig ist.
Bild: Festo SE & Co. KG
Auch Software zur Simulation gefragt
Die Leistungen von Festo beschränken sich nicht auf die Lieferung der Automatisierungslösung. Die Experten des Automatisierungsherstellers waren auch in die Maschinenentwicklung eingebunden. Mit den passenden Software- und Engineering-Tools von Festo für die Simulation konnten die Automatisierungskomponenten in die Maschine und die Prozesse in der Entwicklung frühzeitig eingebettet werden und damit früh Teil der Lösung werden.
Außerdem sucht man gemeinsam nach weiteren Lösungen, um personalintensive Tätigkeiten beispielsweise beim Be- und Entladen des Bauzylinders zu automatisieren. (eve)
