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Instandsetzung, Reparatur und Fertigung großer Bauteile mit der Lasertec 125 3D hybrid

: DMG MORI


Mit Einführung der LASERTEC 65 3D hybrid 2013 hat sich DMG MORI zu einem globalen Full-Liner in der Additiven Fertigung metallischer Bauteile etabliert. Sukzessive wurde das Sortiment zunächst um die LASERTEC 4300 3D hybrid und die Pulverbettmaschinen der LASERTEC SLM Baureihe ausgebaut. Mit der LASERTEC 125 3D hybrid erweitert DMG MORI jetzt sein Portfolio im Laserauftragsschweißen um ein Modell für die Instandsetzung, Reparatur und Fertigung deutlich größerer Bauteile.

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Im Bereich des 5-Achs-Laserauftragsschweißens präsentierte DMG MORI zur formnext die neue LASERTEC 125 3D hybrid für Werkstücke bis ø 1.250 x 745 mm und 2.000 kg.

Im Bereich des 5-Achs-Laserauftragsschweißens präsentierte DMG MORI zur formnext...

Die Additive Fertigung etabliert sich zunehmend als wegweisendes Verfahren für den industriellen Einsatz. Damit verändern sich auch die Anforderungen an die Technologie. Dies berücksichtigt DMG MORI konsequent in der Weiterentwicklung seiner Maschinen, wie auch die neue LASERTEC 125 3D hybrid zeigt. Basierend auf der stabilen monoBLOCK-Baureihe ist sie ausgelegt für Bauteilabmessungen bis ø 1.250 x 745 mm und ein Werkstückgewicht bis 2.000 kg. „Die steife Maschinenkonstruktion und die hohe Dynamik der neuen Maschine erlauben eine präzise, prozesssichere und gleichzeitig wirtschaftliche Komplettbearbeitung anspruchsvoller 3D-Bauteile. Anwender können hohe Aufbauraten und eine Wiederholgenauigkeit erwarten, die sie von CNC-Maschinen gewohnt sind“, unterstreicht Patrick Diederich, Geschäftsführer der Sauer GmbH. Mit den beiden zukunftsweisenden Technologiebereichen ULTRASONIC (in Stipshausen) und LASERTEC (in Pfronten) repräsentiert die Sauer GmbH seit 2001 die ADVANCED TECHNOLOGIES der DMG MORI Gruppe.

Verkürzte Prozessketten

„Der automatische Wechsel zwischen Laserauftragsschweißen und 5-Achs-Simultanfräsen in einer Aufspannung reduziert Prozesszeiten um bis zu 80 Prozent“, so Diederich weiter. Solche Einsparungen lassen sich realisieren, indem Prozessschritte wie die Wärmebehandlung komplett eingespart werden, da die LASERTEC 125 3D hybrid Material bis zu einer Härte von 63 HRC aufträgt. Vorteilhaft ist der alternierende Einsatz von Laserauftragsschweißen und 5-Achs-Simultanfräsen, um Fertigungsprozesse zu verbessern oder neue Bauteilgeometrien zu ermöglichen. Ein Beispiel sind geschlossene Impeller. Ebenso ist die
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Mit den Maschinen der LASERTEC 3D/3D hybrid Baureihe lassen sich auch Multimaterialanwendungen und gradierte Materialien realisieren.

Mit den Maschinen der LASERTEC 3D/3D hybrid Baureihe lassen sich auch Multimaterialanwendungen...

Neufertigung und Reparatur von Umform- und Schmiedewerkzeugen für die Warm- und Kaltumformung eine Stärke der Hybridmaschine. So sind beispielsweise Schneidmesser dank der Pulverdüsentechnologie innerhalb einer Schicht wieder im Einsatz.

Neue Möglichkeiten

„Die LASERTEC 125 3D hybrid kann auch Leichtgewichtsstrukturen erstellen, die beispielsweise das Gewicht von Turbinen-Blades um bis zu 90 Prozent reduzieren“, führt Diederich weiter aus. Ein großes Alleinstellungsmerkmal des Laserauftragsschweißens ist die Möglichkeit, schnell und CNC-gesteuert zwischen zwei Materialien zu wechseln. Somit kann in einem Bereich hart aufgeschweißt werden, um Verschleiß zu reduzieren, während ein anderer Bereich korrosionsbeständig aufgeschweißt wird, um Umwelteinflüsse zu vermindern. Die Technologie kann für Druckgussformen beispielsweise einen Kern aus Bronze aufschweißen, der Wärme abführt, und gleichzeitig eine Außenhaut aus Werkzeugstahl. „Somit lassen sich die Kühlleistungen am Bauteil verglichen mit konventionellen Kühlkonzepten deutlich erhöhen“, ergänzt Diederich.

Wirtschaftliche Reparatur

In den vergangenen fünf Jahren hat sich das Laserauftragsschweißen in vielen Zielbranchen als hervorragende Technologie für den Bereich Reparatur und Beschichtung herauskristallisiert. Wie bereits die LASERTEC 65 3D hybrid wird auch die LASERTEC 125 3D hybrid Bauteile wirtschaftlich instandsetzen und reparieren. Mit dem jüngsten Modell können Anwender nun auch große Bauteile und Formen aufspannen.
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Der AM-Evaluator ermöglicht eine detaillierte Analyse von Prozessdaten zur Verbesserung der Prozessstabilität.

Der AM-Evaluator ermöglicht eine detaillierte Analyse von Prozessdaten zur...

Die beschädigte Stelle wird mittels Fräsbearbeitung vorbereitet, ehe die Reparatur durch das Laserauftragsschweißen erfolgt.

In einem abschließenden Fräsprozess wird das Bauteil fertig bearbeitet – alles in einer Aufspannung. Somit sind alle einzelnen Prozesse auf einer Maschine vereint und andere Fertigungsressourcen werden nicht beeinträchtigt. „Gleichzeitig ist das aufgeschweißte Material dank einer genauen Prozessführung extrem hochwertig. Bei der Reparatur von Druckgusseinsätzen wurde gegenüber der herkömmlich handgeschweißten Reparatur bereits eine dreifache Standzeit erreicht“, betont Diederich.

Ein weiterer Einsatz der Technologie bietet sich in Bereichen, in denen die hohe Anlagenverfügbarkeit und die reduzierte Instandsetzungszeit im Vordergrund stehen. Hierzu zählen Branchen wie Öl und Gas sowie Chemie, Pharma und Energie. Dabei profitieren Anwender von der Flexibilität der LASERTEC 3D hybrid Modelle.

Intelligente Softwarelösungen

Wie die Schwestermodelle gliedert sich die LASERTEC 125 3D hybrid in die hybride CAD/CAM-Prozesskette ein und trägt zur Produktivität in der Fertigung bei. Das Siemens NX hybrid CAM System erlaubt die durchgängige Programmierung von Reparaturen. Kunden können in der Programmierung nahtlos zwischen Zerspanung und Laserauftragsschweißen wechseln. Anschließend werden alle Prozessschritte in einem Programm an die Maschine geschickt und automatisch alternierend abgearbeitet.

Zum innovativen Soft- und Hardwareangebot für die LASERTEC 125 3D hybrid
gehört der AM Assistant. Er umfasst unter anderem eine integrierte Wärmebildkamera zur durchgehenden Wärmebetrachtung des gesamten Bauteils oder definierten Bereichen, eine Überwachung der Schmelzbadgröße und -temperatur oder die Überwachung des Abstandes zwischen der Düse und des Bauteils. Über die Eingabemaske AM Guard – ebenfalls Bestandteil von AM Assistant – können für alle relevanten Prozessparameter, wie zum Beispiel Pulvermenge, Arbeitsabstand oder Schutzgasmenge, Grenzwerte hinterlegt werden. Bei deren Unter- oder Überschreitung wird eine Unterbrechung des Baujobs ausgelöst, der nach einer Korrektur wieder problemlos gestartet werden kann. Ausschussquoten durch nicht optimale Prozessparameter werden bereits im Vorfeld minimiert.

Die AM Evaluator Software ist eine nachgeschaltete intelligente Auswertungssoftware für 3D-Prozessdaten. Mit ihr lassen sich gespeicherte 3D-Prozessdaten aus dem Fertigungsprozess zur Auswertung grafisch darstellen. Daten aus der Schmelzbadanalyse, Pulverflussüberwachung oder Laserleistung können einzeln analysiert, miteinander und mit früheren Baujobs verglichen werden. Die automatische Erstellung von Berichten zur Qualitätssicherung in der Produktion ist ebenfalls möglich. „DMG MORI bietet mit dem AM Assistant den optimalen Begleiter für die Additive Fertigung und die Voraussetzung für höchste Qualität und Prozesssicherheit entlang der gesamten Prozesskette“, so Diederich abschließend.

Im Bereich des 5-Achs-Laserauftragsschweißens präsentierte DMG MORI zur formnext die neue LASERTEC 125 3D hybrid für Werkstücke bis ø 1.250 x 745 mm und 2.000 kg.
Mit den Maschinen der LASERTEC 3D/3D hybrid Baureihe lassen sich auch Multimaterialanwendungen und gradierte Materialien realisieren.
Der AM-Evaluator ermöglicht eine detaillierte Analyse von Prozessdaten zur Verbesserung der Prozessstabilität.


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Bericht in folgenden Kategorien:
Maschinen und Lösungen, Laser Metal Deposition (LMD)

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