Formnext 2023: Hochtemperatur-Kunststoff, Carbonfasern und Flüssigsilikon additiv verarbeiten

• Auf der Formnext 2023 in Frankfurt a. M., Deutschland, präsentiert Arburg additive auf dem Stand D79 in Halle 12.1 sein komplettes Spektrum für die industrielle additive Fertigung auf Basis von Granulaten, Filamenten und Flüssigsilikon (LSR).
• Ein Highlight ist der neue Hochtemperatur-Freeformer 750-3X von Arburg additive, der belastbare Luftverteiler aus Ultem-Originalgranulat produziert.
• 3D-Drucker der Baureihen TiQ und LiQ von InnovatiQ demonstrieren die Verarbeitung von faserverstärkten Filamenten und zertifiziertem LSR.
• Zudem sind zahlreiche Bauteilbeispiele zu sehen, darunter neu AKF-Bauteile aus kurzfaserverstärkten Thermoplasten.

„Die Formnext ist unbestritten die Weltleitmesse für additive Fertigungstechnologie und 3D-Druck und für uns und unsere Märkte eine der wichtigsten Fachmessen überhaupt“, betont Dr. Victor Roman, Geschäftsführer von Arburg additive. Hier haben wir die Möglichkeit, unsere technischen Errungenschaften zu präsentieren, aber auch die Weiterentwicklungen in diesem hochdynamischen Markt der Zukunft zu beobachten.“

Mit den Freeformern lassen sich im Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) voll funktionsfähige Bauteile sowie Kleinserien auf Basis von originalen Kunststoffgranulaten industriell additiv fertigen, auch aus sehr weichen Materialien (bis Härte 28 Shore A) oder in Hart-Weich-Verbindung. Sie eignen sich generell für anspruchsvolle Anwendungen in der Medizintechnik, Automobilindustrie oder Luft- und Raumfahrt.

Freeformer für Hochtemperatur- und Weichmaterialien auf der Formnext

Auf der Formnext 2023 fertigt der neue Freeformer 750-3X in Hochtemperatur-Ausführung aus dem Originalmaterial Ultem 9085 geometrisch anspruchsvolle Luftverteiler. Die Maschine verfügt über drei Austragseinheiten und ist dabei äußerlich nicht vom Freeformer 300-3X zu unterscheiden. Mit rund 750 Quadratzentimetern ist jedoch der Bauteilträger rund 2,5 Mal größer. Zudem ist die Datenaufbereitung und die von Arburg selbst entwickelte und gefertigte Gestica-Steuerung hinsichtlich Prozessstabilität und Bauteilqualität optimiert sowie die Bauzeit deutlich verkürzt. Ergebnis sind signifikant reduzierte Kosten pro Bauteil und ein geringerer Materialeinsatz. Der Bauraum lässt sich auf 200 Grad Celsius temperieren, die Plastifizierung des Granulats erfolgt bei bis zu 450 Grad Celsius.

Ein zweiter Freeformer 750-3X produziert orthopädische Einlagen bis Schuhgröße 50. Dank des AKF-Verfahrens lassen sich bestimmte Stellen des Fußbettes individuell verstärken und andere gezielt weich auslegen – entweder durch eine Multimaterial-Kombination zum Beispiel von hartem PP und weichem TPE oder über eine Anpassung der Fülldichte. Anhand dieses Musterteils wird auch gezeigt, wie sich die Bauzeit zum Beispiel aufgrund von weiterentwickelten Software-Features und gitterförmigen Stützstrukturen signifikant reduzieren lässt. Das dritte AKF-Exponat, ein Freeformer 200-3X, ist speziell für die Verarbeitung von Weichmaterialien ausgelegt.

Kurzfaserverstärkte Bauteile und Kleinserien

„Wir verzeichnen eine hohe Nachfrage nach additiv gefertigten Bauteilen aus kurzfaserverstärkten Thermoplasten“, betont Simon Leitl, Abteilungsleiter Entwicklung bei Arburg additive. „Auf der Formnext demonstrieren wir hierzu an ersten Musterbauteilen für verschiedene Branchen gerne die aktuellen Fortschritte im AKF-Verfahren mit dem Freeformer. Dazu zählt zum Beispiel die Entwicklung eines modifizierten Austragssystems.

Dass sich das AKF-Verfahren auch für die effiziente Fertigung von Kleinserien eignet, ist exemplarisch an einer Bauplatte, eng bestückt mit 3D-gedruckten Haltern aus PA zu sehen. Dazu teilen die Experten mit Interessenten aus den Bereichen Spritzgießen und additive Fertigung gerne ebenfalls die gesammelten Erfahrungen.

Baureihe TiQ für faserverstärkte Filamente

Die kompakten 3D-Drucker der Baureihe TiQ verfügen über eine CNC-Steuerung und verarbeiten Filamente im Verfahren Fused Filament Fabrication (FFF). Der TiQ 2 ist besonders wirtschaftlich und auch wegen des offenen Materialsystems prädestiniert für den erfolgreichen Einstieg in die Welt der additiven Fertigung. Gezeigt werden in Frankfurt belastbare Sauggreifer und mechanische Greifer aus faserverstärktem PA und PP mit individualisierten Fingern zur Bauteilaufnahme, real montiert an Roboter-Armen.

Ein weiteres Exponat, ein TiQ 5 „pro“, verfügt über eine integrierte Materialtrocknung und aktive Bauraumtemperierung. Ein Bauteil- Highlight ist ein mit diesem Hochleistungsdrucker aus faser­verstärktem Filament 3D-gedrucktes „Highspeed Water Scooter Board“. Dessen Einzelteile sind zu einem funktionsfähigen Prototyp laminiert.

3D-Druck von Automationskomponenten aus LSR

Alle 3D-Drucker von InnovatiQ werden über die intuitive Industriesteuerung GestiQ-Pro bedient. Das optional verfügbare SmartMonitoring-System erlaubt zudem eine Produktionsüberwachung mehrerer Drucker gleichzeitig. Mit der LAM-Technologie (Liquid Additive Manufacturing) lassen sich zum Beispiel Faltenbälge, Softgreifer oder End-of-Arm-Toolings (EoAT) für die Automation, aber auch industrielle Dichtungen und Membrane prozesssicher in verschiedenen Shore-Härten gedruckt werden.

Auf der Formnext 2023 wird erstmals die Verarbeitung des umfangreich medizinisch und FDA-zertifizierten Standard-LSR KEG-2003H-30A/B von Shin-Etsu demonstriert. Damit lassen sich zum Beispiel Implantate oder Produkte für den Lebensmittelbereich herstellen. Die 3D-gedruckten Bauteile haben praktisch die gleichen flammhemmenden, UV- und temperaturbeständigen Eigenschaften wie Spritzteile.

ProcessLog

An zwei PC-Arbeitsplätzen wird ergänzend gezeigt, wie mit der Kundenportal-App „ProcessLog“ jedes einzelne AKF-Bauteil lückenlos dokumentiert und rückverfolgt werden kann. Somit lassen sich vielfältige Prozess- und Bauauftragsdaten übersichtlich grafisch darstellen und dokumentieren. Das sorgt für Transparenz, hohe Teilequalität und kann Ausschuss und Fehlerquoten deutlich reduzieren.

Bild oben: Auf der Formnext 2023 präsentiert Arburg additive auch ein breites Spektrum an additiv gefertigten Bauteilbeispielen „zum Anfassen“. Bild: Arburg

Weitere Informationen: https://www.arburg.com/de/

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