Sieger im Cluster Chemie/Kunststoffe: METROM Mechatronische Maschinen GmbH

3D-Druck auf der Überholspur

Neuer Ansatz ermöglicht additive Fertigung von Bauteilen im industriellen Maßstab.

Die additive Fertigung von Prototypen und Kleinserien, umgangssprachlich als „3D-Druck“ bekannt, ist längst Realität in vielen Branchen, vom Werkzeug- und Maschinenbau bis zur Medizintechnik. Doch die Technologie weist auch Nachteile auf: Die Druckgeschwindigkeiten sind niedrig, die eingesetzten Filamente teuer und die notwendige Nachbearbeitung aufwendig.

Neue Perspektiven für die additive Fertigung eröffnet das gemeinsam von der METROM GmbH aus Hartmannsdorf und dem Fraunhofer IWU entwickelte SEAM-Verfahren (Screw Extrusion Additiv Manufacturing). Dabei wird Kunststoffgranulat in einer modifizierten Extrusionsschnecke aufgeschmolzen und durch eine Düse aufgebracht. Diese Plastifiziereinheit ist in die Hauptspindel einer um fünf Achsen beweglich gelagerten Maschine eingespannt und wird über diese angetrieben. Das ermöglicht hohe Prozessgeschwindigkeiten bis zu 900 mm/s und Beschleunigungen bis zu 10 m/s². So kann bis zu achtmal mehr Material pro Stunde als bisher aufgebracht werden. Aufgrund der hohen Eigensteifigkeit des Gehäuses und großen Freiheitsgrade durch die 5-Achs-Parallelkinematik lassen sich auch komplexe Geometrien wie Überhänge von bis zu 65 Grad mit hoher Genauigkeit und ohne zusätzliche Stützstrukturen fertigen. Anstelle weniger Filamente kann mit dem Verfahren eine Vielzahl an thermoplastischen Kunststoffen und Hybridmaterialien verarbeitet werden. Das reduziert die Kosten um das bis zu 200-fache. Eine erste Maschine wurde bereits gebaut und ausgeliefert.

Weitere Information

www.metrom-mobil.com

www.iwu.fraunhofer.de

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