Innovationspotenzial Werkstoff

Ob Lasersintern oder Stereolithographie ¿ das größte Innovationspotenzial bergen nach wie vor die Werkstoffe. So wundert es nicht, dass die Anbieter von Solid-Imaging-Anlagen gerade in die Entwicklung neuer Werkstoffe investieren. So präsentierte 3D Systems auf der EuroMold nicht nur Produktneuheiten für alle Produktlinien, sondern gewährte auch einen Einblick in die Materialentwicklungen bei Lasersinter-Werkstoffen. Darüber hinaus zeigte das Unternehmen aktuelle Projekte im Bereich Advanced Digital Manufacturing (ADM).

Neben den Ausblicken auf aktuelle Materialentwicklungen wurde aber auch Neues demonstriert, das schon jetzt zu haben ist. Da wäre zum einen der neue Metall-Werkstoff LaserForm ST-200 für das Lasersintern von Werkzeugeinsätzen und Bauteilen, das nach Aussage der Darmstädter eine Reihe von Verbesserungen bietet. Dazu zählen höhere Genauigkeit, optimale Detailwiedergabe und Kantenschärfe sowie verbesserte Oberflächenqualität. Im Vergleich zu anderen Metall-Lasersinter-Verfahren sind im hochproduktiven 3D-Systems-Prozess gefertigte Einsätze und metallische Bauteile absolut spannungsfrei und zu 100 Prozent dicht. Da keine groß-flächigen Stützen benötigt werden, ist das indirekte Metall-Lasersinter-Verfahren gut für komplexe Metallteile geeignet. Neu ist auch der Stereolithographie-Werkstoff Accura SI 40, der Belastbarkeit mit erhöhter Temperaturbeständig-keit kombiniert. Die Bruchdehnung, der Biegemodul und die Temperaturbeständigkeit entsprechen den Werten von ABS-Kunststoffen.
 Die Spezialisten von 3D Systems kennen die Ansprüche ihrer Kunden ganz genau. Vor diesem Hintergrund sind vor allem die umfang-reichen Neuerungen in Sachen Software zu sehen. Die Software Version 3.1 für SLS-Anlagen (Selektive Lasersinter-Anlagen) ermöglicht beispielsweise, die Bauteile durch Hinzufügen eines Labels mit frei zu wählender Beschriftung nach dem Bauprozess eindeutig zu identifi-
zieren. Dies ist besonders für Bauprozesse mit ähnlichen Geometrien relevant, wie zum Beispiel bei der Fertigung von 200 Hörschalen in einer Baulage. Zusätzlich wurden Verbesserungen im Slicing-Algorithmus und die neue Smart-Feed-Funktion für automatische Optimierung der Werkstoffzufuhr eingebracht.
 Für die SLA-Anlagen präsentiert 3D Systems Buildstation 5.3- und Lightyear 1.3-Software. Neben nochmals vereinfachter Handhabung der Software erlaubt diese eine deutlich erhöhte Produktivität des Prozesses bei Nutzung optimaler Oberflächenqualität (Smart Best Surface Finish). Weiterhin sind neue Build Styles für Accura SL-Materialien enthalten.
 Für Aufsehen sorgten auf der EuroMold jedoch die Einblicke, die das Unternehmen in aktuelle Entwicklungsprojekte im Bereich Laser-sinterwerkstoffe bot. So manche Problemlösung für den künftigen RP-Alltag deutete
sich hier schon an. Erstmals in der Geschichte des Lasersin-terns stellte 3D Systems auf der EuroMold 2002 einen Aluminium-Werkstoff
für die direkte Herstellung metallischer Bauteile vor. Dieser Werkstoff zielt speziell auf Bauteile, die heute durch Gussverfahren, unter oft aufwändiger Bereitstellung von Modellen und Werkzeugen, gefertigt werden. Durch die direkte Fertigung der Bauteile auf einer SLS-Anlage werden nicht nur Werkzeugkosten gespart, der Konstrukteur muss bei der  Ø
×  Teilegeometrie außerdem keine Rücksicht auf Einschränkungen wie Hinterschnitte und Teilungen nehmen. Auf der Messe wurden erste Aluminium-Bauteile gezeigt, die in den Entwicklungslabors bei 3D Systems auf Vanguard SLS-Anlagen gebaut wurden.
 Für den nächsten Schritt in Richtung Produktionswerkzeug wird derzeit ein hochlegierter Werkzeugstahl (A6) untersucht. Die hier notwendige höhere Standzeit wird durch erhöhte Werkzeughärte erreicht, die jedoch eine aufwändigere Bearbeitung als bei LaserForm ST-200 erfordert.
 Für Advanced Digital Manufacturing (ADM)-Anwendungen, insbesondere in der zivilen Luftfahrt, wird derzeit ein flammgeschützter Polyamid-Werkstoff zur Verarbeitung in SLS-Anlagen als Funktionskunststoff entwickelt. Einsatzgebiete sind beispielsweise Komponenten für Luftführungssysteme. Der flammgeschützte Polyamid-Werkstoff soll FAA (Federal Aerospace Association) zertifiziert werden, erste Tests wurden bereits bestanden.
 Der einzige Wermutstropfen für interessierte Messebesucher bzw. SLS-Anwender:
Die kommerzielle Verfügbarkeit dieser Materialentwicklungen ist erst im Laufe des Jahres 2003 vorgesehen.
 Last but not least ein weiteres Messe-High-light. Mit Advanced Digital Manufacturing (ADM) erweitert 3D Systems die Anwendungsbereiche von Rapid Prototyping Verfahren auf den Einsatz zur Endfertigung von Serienbauteilen. Die Vorteile liegen in erhöhter Produkti-vität, kürzeren Lieferzeiten, geringeren Investi-tionskosten und kostengünstiger Kleinserien- produktion. Zusätzlich sind Konstrukteure erstmals völlig frei, ein Design einzig und allein nach Funktionseigenschaften zu entwickeln; bisher waren sie aufgrund von Fertigungsaufla-gen in der konstruktiven Auslegung eingeschränkt.
 ¿Im Bereich ADM haben wir im Markt eindeutig die Nase vorn. Zahlreiche Beispiele aus der Praxis belegen das¿, erklärt Sandra Seitz, Product Manager Europe, 3D Systems. In der Luft- und Raumfahrt werden Kunststoff-Luftführungssysteme, die bisher konventionell durch Rotationsgießen in Segmenten erstellt wurden, nun direkt auf SLS-Anlagen gebaut. Im Bereich der Medizintechnik werden individualisierte Gehäuse für Innenohrhörgeräte direkt aus Polyamidwerkstoffen gefertigt. Aber auch in der Schmuckindustrie wird speziell die Viper si2 SLA-Anlage für die Herstellung von Abformmodellen für das Wachsausschmelzverfahren eingesetzt. Auch Steckverbinder für die Elektronikindustrie werden in Losgrößen zwischen 100 und 10 000 direkt auf SLA- und SLS-Anlagen gefertigt.
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