{"id":35690,"date":"2022-04-06T00:01:03","date_gmt":"2022-04-05T22:01:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=35690"},"modified":"2022-04-07T12:19:44","modified_gmt":"2022-04-07T10:19:44","slug":"post-process-wieso-die-pulverentfernung-beim-3d-druck-so-wichtig-ist-060420221","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/post-process-wieso-die-pulverentfernung-beim-3d-druck-so-wichtig-ist-060420221\/","title":{"rendered":"Warum die automatische Pulverentfernung beim 3D-Druck so wichtig ist"},"content":{"rendered":"

Die additive Fertigung<\/a> konnte sich in den letzten Jahren immer gr\u00f6\u00dferer Beliebtheit und Akzeptanz<\/a> innerhalb verschiedener Branchen erfreuen. Die Investitionen von Unternehmen in den 3D-Druck stiegen rasant an und auch die Anzahl an 3D-gedruckten Endteilen wuchs kontinuierlich weiter. Im gleichen Atemzug wurden verschiedene CAD-Softwares entwickelt und die M\u00f6glichkeiten an zu verwendenden Materialien f\u00fcr den 3D-Druck werden noch heute st\u00e4ndig erweitert: Ob Kunststoff<\/a>, Metall<\/a>, Keramik<\/a> oder auch Schokolade<\/a>, Asche und Zucker<\/a> – die Liste ist lang und wird immer l\u00e4nger. So vielz\u00e4hlig die Verfahren der additiven Fertigung sind, so zahlreich sind die Schritte zur Nachbearbeitung: dazu z\u00e4hlen beispielsweise das Entfernen der St\u00fctzstrukturen, die Oberfl\u00e4chenbearbeitung, Polieren oder auch das L\u00f6sen von \u00fcbersch\u00fcssigem Material. Besonders spannend an dieser Stelle des Post-Processings<\/a> ist die Pulverentfernung.\u00a0<\/span><\/p>\n

Bei der Nutzung des pulverbasierten Metall-3D-Drucks muss, um das Objekt in Folgeprozessen bearbeiten zu k\u00f6nnen, eine Menge Pulver entfernt werden, welches sich in Kan\u00e4len und Hohlr\u00e4umen des Bauteils befindet. Das nach dem Druck noch am Bauteil haftende Pulver wird heutzutage noch oft manuell entfernt. Mit gro\u00dfer Vorsicht und Genauigkeit muss das Pulver entfernt werden, zu hoch w\u00e4re sonst die Gefahr, das Bauteil im Reinigungsprozess zu besch\u00e4digen oder Probleme in Folgeprozessen zu verursachen. Denn f\u00fcr nachgelagerte Prozesse, beispielsweise die W\u00e4rmebehandlung, muss das Bauteil frei von jeglichem Pulver sein. Die manuelle Entpulverung additiv gefertigter Bauteile bringt allerdings einige Nachteile und Risiken mit sich.<\/p>\n

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Die manuelle Pulverentfernung kommt besonders bei filigranen Strukturen schnell an ihre Grenzen (Bild: Solukon Maschinenbau GmbH)<\/p><\/div>\n

AM-Experten sehen Herausforderungen bei manueller Pulverentfernung<\/h3>\n

Das Unternehmen Solukon Maschinenbau, das sich auf Systeme zur Pulverentfernung von strahlgeschmolzenen Metall- bzw. Kunststoffbauteilen innerhalb der additiven Fertigung spezialisiert hat, befragte Experten aus der AM-Branche zu jenen Grenzen des manuellen Entpulverns. Die Ergebnisse der Blitzumfrage zeigen, dass Gesundheitsrisiken als gr\u00f6\u00dftes Problem bei der manuellen Pulverentfernung wahrgenommen werden. Denn beim manuellen Entpulvern geraten Anwender zwangsl\u00e4ufig in direkten Kontakt mit dem gesundheitsgef\u00e4hrdenden Feinstaub-Pulver. Auch die Gefahr von Explosionen wird von den Befragten wahrgenommen.\u00a0<\/span><\/p>

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74% der befragten AM-Experten sehen es au\u00dferdem als schwierig an, wiederholbare Reinigungsergebnisse zu erzielen, wenn es um das h\u00e4ndische Arbeiten im Entpulverungsprozess geht. Die Reinigungsergebnisse sind stark vom Geschick des jeweiligen Anwenders abh\u00e4ngig und lassen sich auf Grund von Erfahrungswerten nur in \u00e4u\u00dferst seltenen F\u00e4llen wiederholen. Dies f\u00fchrt dazu, dass eine gleichbleibende Reinigungsqualit\u00e4t nie zu 100 % gegeben werden kann.\u00a0<\/span><\/p>\n

Bedenkt man auch die Tatsache, welche gr\u00f6\u00dfentechnischen und komplexen M\u00f6glichkeiten der 3D-Druck inzwischen angenommen hat (so werden mittlerweile Bauteile mit einer H\u00f6he von bis zu einem Meter gedruckt), muss die Entpulverung von entsprechend gro\u00dfen und schweren Bauteilen ebenso reibungslos funktionieren. Hier kommt die manuelle Entpulverung schnell an ihre Grenzen. Der Bedarf nach einer automatisieren L\u00f6sung war also mehr als vorhanden, das bekr\u00e4ftigt auch Andreas Hartmann, CEO und Gr\u00fcnder von Solukon: \u201eDer Bedarf nach automatisierter Entpulverung wurde uns in Zusammenarbeit mit <\/i>einem Kunden bewusst. 2014 kam ein s\u00fcddeutscher Automobilhersteller auf uns zu und erkundigte sich nach einer M\u00f6glichkeit, Pulver automatisch aus Bauteilen zu entfernen. In nur einem Jahr entwickelten wir die SFM-01 \u2013 das weltweit erste automatische Entpulverungssystem. Wiederum ein Jahr sp\u00e4ter gr\u00fcndeten Dominik Schmid und ich die Solukon Maschinenbau GmbH, die sich ganz der Herausforderung Depowdering widmet.\u201c <\/i>Heute z\u00e4hlen f\u00fchrende Hersteller von 3D-Druckern wie EOS, SLM Solutions und AddUp, Institute wie die NASA sowie einige namhafte US-amerikanische Raketenbauer zu den Kunden von Solukon.<\/p>\n

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Andreas Hartmann hat schon fr\u00fch die Wichtigkeit der automatischen Pulverentfernung erkannt (Bild: Solukon Maschinenbau GmbH)<\/p><\/div>\n

Die automatisierte Pulverentfernung bringt dem 3D-Druck einen enormen Mehrwert<\/h3>\n

Seit dem Launch des weltweit ersten vollautomatisierten Entpulverungssystems im Jahr 2015 nimmt Solukon eine Vorreiterrolle im Bereich automatischer Entpulverung ein. Mithilfe der Solukon SPR\u00ae-Technologie k\u00f6nnen auch komplexe Bauteile schnell, einfach und vollautomatisch von Pulver befreit werden. Dabei wird das Bauteil in einer gesch\u00fctzten Atmosph\u00e4re durch automatisiertes Schwenken um zwei Achsen sowie gezielte Schwingungsanregung (Vibration) vollst\u00e4ndig von Pulver befreit. Den Prozessschritt des Entpulverns zu automatisieren spart Zeit und das Recycling des nicht kontaminierten Pulvers bringt eine h\u00f6here Kosteneffizienz in der AM-Produktion. Mit automatisiertem Depowdering kann der gesamte Prozess der Pulverentfernung nach dem 3D-Druck nicht nur beschleunigt werden, sondern es k\u00f6nnen, anders als bei manuellen Verfahren, pr\u00e4zise und wiederholbare Reinigungsergebnisse erzielt werden.<\/p>\n

Wer im Bereich der additiven Fertigung t\u00e4tig ist, wei\u00df, dass es wichtig ist, die einzelnen Prozessschritte m\u00f6glichst eng zu vernetzen. Das Digital Factory Tool von Solukon leistet einen wichtigen Beitrag zur vollst\u00e4ndigen Automation und Vernetzung der additiven Fertigung. Dieses Tool erm\u00f6glicht die problemlose Integration des automatisierten Entpulverns in den digitalen AM-Prozess. Ein Senor- und Schnittstellenkonzept sorgt f\u00fcr eine durchg\u00e4ngige \u00dcberwachung und Protokollierung des gesamten Entpulverungsprozesses. Das ist vor allem f\u00fcr sensible Bereiche wie Luft- und Raumfahrt<\/a> sowie die Medizintechnik wichtig, die besonders hohe Anforderungen an die Transparenz im AM-Prozess stellen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Dass sich automatisches Entpulvern l\u00e4ngst in der Praxis erprobt hat, zeigen unz\u00e4hlige Anwendungsbeispiele von Solukon, das mehr als 180 Entpulverungssysteme im Feld hat. AddUp, ein franz\u00f6sischer Hersteller von 3D-Druckern (PBF & DED), greift beispielsweise auf die Solukon SFM-AT800-S zur\u00fcck, um komplexe Bauteile vollst\u00e4ndig von Pulver zu befreien. „Die Pulverentfernung ist ein wichtiger Schritt nach dem Druckprozess, denn das Pulver kann zum Teil koh\u00e4siv sein, d.h. es kann interne Kan\u00e4le im Bauteil verstopfen. Mit der Solukon SFM-AT800-S haben wir das ideale Entpulverungssystem in unsere Produktionslinie integriert“<\/i>, sagt Medhi Offroy, Post-Processing Methods Engineer bei AddUp.\u00a0<\/span><\/p>\n

Mehr Informationen zur Pulverentfernung im 3D-Druck und wie Solukon den Markt durch die SPR\u00ae Technologie revolutioniert hat, finden Sie HIER<\/a>.\u00a0<\/span><\/p>\n