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Automatisierte Systeme für die Entpulverung von additiv gefertigten Teilen

Am 30. Mai 2024 von Kaja F. veröffentlicht

Die Bedeutung des Post-Processing nach erfolgtem 3D-Druck kann nicht oft genug betont werden. Diese Etappe, welche wie der Name schon sagt nach dem Druck erfolgt, ist entscheidend für die Qualität der Teile und deren Haltbarkeit. Die Nachbearbeitung betrifft alle Druckverfahren in mehr oder weniger großem Ausmaß. Sie reicht von der Reinigung, über die Entfernung der Stützstrukturen bis hin zur Oberflächenbearbeitung. Bei den Pulververfahren (SLS, MJF, LPBF, Binder Jetting) steht die Entpulverung an erster Stelle, um die Bauteile vom Pulver zu reinigen und für eventuelle weitere Etappen der Nachbearbeitung vorzubereiten. Manuelles Handling liefert hier allerdings nur unzureichende Ergebnisse und ist nur bei filigranen Teilen mit kleinen Abmessungen und kleinen Auflagen sinnvoll. Viele Anwender nutzen daher automatisierte Anlagen zur Entpulverung, um Zeit zu sparen und die Effizienz des Depowdering zu erhöhen. In den folgenden Absätzen finden Sie einige automatisierte Lösungen für die Entpulverung von Polymerteilen, gefolgt von Entpulverungssystemen für Metallteile.

Solukon SFP770

Die Solukon SFP770, entwickelt vom Augsburger Unternehmen Solukon Maschinenbau, ist ein zuverlässiges und leistungsstarkes Nachbearbeitungssystem für die automatische Entpulverung aus strahlgeschmolzenen SLS-Kunststoffteilen. Das System dient als Auspack- und Reinigungsstation für Polymerbauteile und ist kompatibel mit der EOS P 770. Es kann außerdem die FORMIGA P 110 und die EOS P 500 mit entsprechenden Adaptern aufnehmen. Der Reinigungsprozess erfolgt in zwei Schritten: zuerst findet das vollautomatische Entpacken statt, das die Entpackzeit beschleunigt, gefolgt von der eigentlichen Reinigung. Zudem ist das System mit einem Explosionsschutz ausgestattet, da es aus zündquellfreiem Edelstahl sowie ATEX-konformen Komponenten besteht. Die Sicherheit der Anlage wird durch die Überwachung von Absaugung und Stäubung gewährleistet. Darüber hinaus bietet das Gerät eine Vielzahl von Funktionen, darunter einen direkten Anschluss an das Reiningungssystem, eine ionisierte Blasvorrichtung der Glasperlanlage und eine Strahlgutaufbereitung mit Ultraschallsiebung. Alternativ kann aber auch eine Handstrahlvorrichtung verwendet werden.

Solukon Entpulverung Anlage

(Bild:Solukon)

 

PULVERMEISTER Typ 5

Der PULVERMEISTER Typ 5, welcher auf der Formnext 2022 in Frankfurt ausgestellt wurde, ist die neueste Nachbearbeitungsanlage des deutschen Unternehmens PULVERMEISTER und eine Weiterentwicklung des Typ 4. Er bietet nicht nur alle Funktionen des Typ 4, sondern verfügt zudem über eine Oberflächenbehandlung, um Bauteile in einem einzigen Arbeitsgang verkaufsfertig zu machen. Hierbei kommt ein patentiertes Verfahren zum Einsatz, bei dem das Strahlgut aus demselben Material und demselben Drucker wie die Bauteile hergestellt wird. Dank eines kontaminationsfreien Recyclingverfahrens, das einen speziellen Trennfilter verwendet, können die Strahlmittelpartikel aus dem Strom herausgefiltert und in den Strahlkreislauf zurückgeführt werden.

Pulvermeister Entpulverung Anlage

(Bild:Pulvermeister)

AM Technologies PostPro DP MAX

Das PostPro DP MAX ist ein industrielles System zur Entpulverung, das von Additive Manufacturing Technologies (AMT) entwickelt wurde, einem Unternehmen, das alle Arten von Nachbearbeitungslösungen für 3D-gedruckte Teile anbietet. Diese spezielle Maschine ist Teil einer breiten Palette von Entstaubungssystemen, zu denen auch DP Studio, DPX, DP Pro und andere gehören. Die Stärke des PostPro DP MAX liegt jedoch darin, dass er mit 63 Litern das größte Nachbearbeitungsvolumen von allen bietet. Der PostPro DP MAX wird außerdem durch eine kontinuierliche Trommelbandtechnologie angetrieben, so dass er für einen maximalen Prozessdurchsatz voll automatisiert ist. Die Maschine ist mit SLS-, MJF- und SAF-Kunststoffpulvertechnologien kompatibel, CE- und ATEX-zertifiziert und wurde für den Einsatz in Prozessen entwickelt, bei denen die Verbrauchsmaterialien und der erzeugte Staub brennbar sein können.

Avia Tools DP1000

Das DP1000 ist ein fortschrittliches Entputzsystem von Avia Tools, das für die Bearbeitung von Teilen bis zu einer Tonne und einer Höhe von 1,5 Metern mit einem Volumen von 62″ x 63″ x 99″ ausgelegt ist. Es verfügt über eine optionale, atmosphärisch kontrollierte Kabine und motorisierte CNC-Funktionen für eine einfache Bedienung. Die DP1000 nutzt die perkussive Manipulation und die 360-Grad-Achsendrehung, um eine gründliche Reinigung zu gewährleisten, insbesondere bei komplexen Teilen wie Raketenenddüsen. Sie verfügt außerdem über eine Inertgasverarbeitung für reaktive Metallpulver, programmierbare, wiederholbare Reinigungszyklen und eine einfache Beladung mit großen Teilen durch einen Dachzugang (eine zusätzliche optionale Funktion) und eine eingebaute Seitentür. Mit einem beachtlichen Arbeitsbereich von 480 x 480 x 1000 mm bietet die DP1000 eine vielseitige Lösung für diejenigen, die den automatisierten Prozess der Entpulverung verbessern möchten.

Avia Tools Entpulverung

(Bild: Avia Tools)

DyeMansion Powershot C

DyeMansion ist ein deutsches Unternehmen, das sich auf Nachbehandlungslösungen für die additive Fertigung von Polymeren spezialisiert hat. Es bietet Maschinen für alle Phasen der Nachbehandlung an, von der Oberflächenveredelung über die Einfärbung bis hin zur Teilereinigung, wie zum Beispiel die Powershot C, die wir heute vorstellen wollen. Die Powershot C ist eine Lösung für die Reinigung von Kunststoffpulvern mit einem automatischen System und manueller Beladung. Das Verfahren zur Entstaubung ist relativ einfach, man legt die Teile in den Korb der Maschine, wählt das Programm und nach 3 bis 10 Minuten sind die Teile sauber. Die Maschine misst 1700mm x 1310mm x 2030mm und kann 26 Liter in wenigen Minuten verarbeiten. Der rotierende Korb ist mit einer weichen Auskleidung versehen, damit die Teile beim Drehen nicht beschädigt werden, und der kontinuierlich arbeitende Luftschleier hält die Maschine sauber, indem er den Reststaub entfernt. Schließlich ist die Powershot C eine geeignete Lösung für Bereiche wie Medizin, Konsumgüter, Fertigung, Mobilität und Transport.

Spengler Vibroblast

Spengler, ein junges Unternehmen, das zur italienisch-französischen IntegrAM-Gruppe gehört, ist auf Nachbearbeitungslösungen für den 3D-Druck spezialisiert. Im Einzelnen bietet das Unternehmen Lösungen für die Nachbearbeitung von mit Pulverbetttechnologien hergestellten Teilen an. Die Maschine VibroBLAST Air ist ein automatisches 2-in-1-Entpuderungs- und Vorbearbeitungswerkzeug. VibroBLAST Air bearbeitet Kunststoffteile, die mit 3D-Druckern für selektives Lasersintern oder HP Multi Jet Fusion hergestellt wurden, kann aber auch Metallteile bearbeiten, die mit LPBF-Systemen hergestellt wurden. Laut Hersteller zeichnet sich diese Lösung durch die schonende Behandlung der Teile aus, ohne deren Oberfläche oder Qualität zu beeinträchtigen. Das VibroBLAST Air-System ist auch das Herzstück der automatisierten Komplettlösung DCK 01, die das Entpacken, Entpulvern, die Oberflächenveredelung und das Fördern, Sieben, Rückgewinnen und Pulvermischen in sich vereint.

Entpulverung Spengler

(Bild: Spengler)

Solukon SFM-AT350/-E

Die SFM-AT350-Anlagen des deutschen Maschinenherstellers Solukon gehören zu den am meist eingesetzten Systemen für die Entpulverung von additiv gefertigten Metallteilen. Die Maschine verfügt über einen rotierbaren Drehteller, bietet daher große Bewegungsfreiheit und ermöglicht auch das manuelle Entpulvern, wenn nötig. Eine Materialschleuse dient dazu, abgetragenes Metallpulver aufzufangen. Seit Oktober 2023 ist das Entpulverungssystem in zwei Varianten erhältlich, die bezüglich ihrer Anregung variieren. Beim SFM-AT350 erfolgt die Bewegungsanregung pneumatisch, beim SFM-AT350-E piezoelektrisch, was eine sehr schonende und selbstregelnde Entpulverung verspricht. Die neueren Auflagen der Maschinen sind auch mit der Solukon SPR-Pathfinder Software kompatibel. Diese berechnet für jedes Bauteil ein individuelles Bewegungsmuster des Entpulverungssystem, sodass das Bauteil gründlich gereinigt wird und eine restlose Entfernung des Pulvers erfolgt. Solukon hat erst kürzlich angekündigt, die Maschinen überarbeitet zu haben. Ab sofort ist es möglich, mittelgroße Bauteile mit einem Gewicht bis zu 100 kg (bisher 60 kg) zu reinigen und in einer Größe von 400 x 400 x 400 oder 500 x 280 x 400 mm. Damit reagiert Solukon auf die Markttendenz, dass immer größere LPBF-Teile gefertigt werden und deren Gewicht steigt. Viele Solukon-Kunden nutzen für den Druck die EOS M400-Anlagen oder den Nikon SLM 500-Drucker und nun ist es möglich, die in diesen Systemen gefertigten Teile mit dem Solukon SFM-AT350/-E-Entpulverungssystem zu reinigen. Die Maschine selbst wiegt 650 kg und benötigt einen Stellplatz von 2.300 x 2.300 x2.300 mm.

Entpulverung Solukon

(Bild: Solukon)

Addiblast MARS03

Addiblast ist ein slowenisches Unternehmen, das Lösungen für die Nachbearbeitung in der additiven Fertigung anbietet. Seine MARSO3-Maschine ist eine Lösung für die Entfernung von überschüssigem Staub von Metallteilen mit komplexen Strukturen oder inneren Kanälen. Sie hat eine Kapazität von 200 kg und eine Arbeitsfläche von 850 mm x 900 mm x 1000 mm. Ihr Reinigungssystem ist automatisch, obwohl sie für die manuelle Arbeit mit Schwerlasthandschuhen ausgestattet ist. Der Prozess der Entpulverung funktioniert mit einer abgedichteten Kammer, die die Teile durch Vibration auf einem Drehtisch reinigt. Der MARS03 kombiniert 3 wichtige Schritte der Nachbearbeitung: Entstaubung, Recycling des Restpulvers und Oberflächenbehandlung der gedruckten Teile. Der MARS03 wiegt 1800 kg und ist ideal für die Nachbehandlung von Bauteilen in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Automobilindustrie und der Gießereiindustrie.

Addiblast Entpulverung

(Bild: Addiblast)

Volkmann DPS Metal

Das deutsche Unternehmen Volkmann ist auf die Handhabung von Pulvern und den Transport von Materialien spezialisiert und bemüht sich um die Entwicklung von Lösungen, die diese Aufgabe automatisieren und erleichtern. Einer ihrer Geschäftszweige widmet sich der additiven Fertigung und sie hat mehrere Nachbearbeitungssysteme entwickelt, darunter auch Lösungen für die Entpuppung. Diejenige, die uns heute besonders interessiert, ist das Modell DPS Metal 1, das, wie der Name schon sagt, für Metallpulver konzipiert wurde. Der Bediener kann seine Druckplatte direkt in die Maschine einlegen, die sie dann umdreht und mithilfe von Druckluft oder Inertgas das überschüssige Pulver entfernt. Die Maschine DPS Metal 1 führt dann eine vollständige Entpulverung und Reinigung des Werkstücks durch. Die Maschine DPS Metal 1 ist mit einer geschlossenen Kammer ausgestattet, in der das Werkstück gereinigt und vollständig entpuppt wird.

Volksmann Entpulverung

(Bild: Volksmann)

Grenzebach Dual Setup Station

Die Grenzebach Dual Setup Station bietet eine automatisierte Lösung für die Entpuppung von 3D-Metalldrucken und gewährleistet einen sicheren Prozess für die gedruckten Produkte. Durch die Automatisierung dieses Entpuppens reduziert diese Lösung die Ausfallzeiten von industriellen 3D-Druckern, die durch die Schritte des Abkühlens, Auspackens und Einrichtens verursacht werden. Dies optimiert den Einsatz der additiven Fertigung mit Metallpulver, steigert die Produktivität und verringert die Notwendigkeit manueller Arbeit. Dank der Grenzebach Dual Setup Station werden die Stückkosten pro Teil deutlich gesenkt. Auch die Risiken für die Mitarbeiter werden minimiert: Die Exposition gegenüber Staub und heißen Gegenständen wird eingeschränkt, wodurch der Bedarf an teurer persönlicher Schutzausrüstung und technischen Schutzmaßnahmen sinkt.

Joke ENESKApostprocess

Die Joke ENESKApostprocess ist eine spezielle Lösung für die Nachbearbeitung von 3D-Drucken. Sie ermöglicht die Reinigung von Pulverrückständen, die Entfernung der Substratplatte und der Träger, die Glättung der Oberflächen und verschiedene Bearbeitungsschritte. Bei einem Arbeitsbereich von 940 x 790 x 250-600 mm verwendet diese Maschine eine Druckluftpistole, um Staub selbst aus den schwierigsten Ecken zu entfernen, ohne dass Schutzkleidung erforderlich ist. Um Gesundheitsrisiken durch freigesetzten Staub vorzubeugen, ist die ENESKApostprocess vollständig geschlossen. Er ist mit effizienten Absaug- und Filtersystemen ausgestattet, die verhindern, dass jeglicher Staub entweicht. Vor dem Öffnen des Geräts wird eine zusätzliche 10-sekündige Absaugphase ausgelöst, um die Sicherheit zu gewährleisten. Danach wird die Glaskuppel entriegelt, damit das fertige Werkstück entnommen werden kann.

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