Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

EOS: 3D-Druck von Kunststoffteilen im industriellen Maßstab

Die EOS P 500 ist eine automatisierbare Fertigungsplattform zum Laser-Sintern von Kunststoffteilen im industriellen Maßstab. (Foto: EOS)

Die EOS P 500 ist eine automatisierbare Fertigungsplattform zum Laser-Sintern von Kunststoffteilen im industriellen Maßstab. (Foto: EOS)

Der Technologieanbieter für den industriellen 3D-Druck von Metallen und Polymeren EOS, Krailling, präsentierte kürzlich das neue System EOS P 500 für die additive Fertigung. Das System zielt auf Unternehmen, die Kunststoffbauteile mit hoher Qualität im industriellen Maßstab produzieren wollen.

Die EOS P 500 bietet eine hohe Effizienz zur Erreichung niedriger Teilekosten, sie ist automatisierbar und kann Polymerwerkstoffe bei Betriebstemperaturen von bis zu 300 °C verarbeiten. Für die gemeinsame Entwicklung eines ersten Hochleistungspolymers hat EOS jüngst eine Vereinbarung mit dem Hersteller von Spezialchemikalien Arkema unterzeichnet.

Baurate verdoppelt

Die EOS P 500 zeichnet sich durch eine doppelt so hohe Aufbaurate aus, verglichen mit dem derzeit schnellsten Laser-Sinter-System im Polymerbereich (EOS P 396). Zahlreiche Faktoren tragen dazu bei, darunter zwei leistungsstarke 70-Watt-Laser zum Aufschmelzen des Werkstoffs und ein Beschichter. Dieser ist präzise steuerbar und trägt eine neue Schicht Kunststoffpulver mit sehr hoher Geschwindigkeit (600 mm/s) auf die Bauplattform auf. Ebenso wurde der Materialfluss innerhalb des Systems optimiert. Anders als bisherige EOS-Systeme bringt die EOS P 500 den Werkstoff bereits beim Auftragen auf die Verarbeitungstemperatur und verkürzt damit die Dauer für Beschichtung und Belichtung.

Die Arbeitsschritte vor und nach dem eigentlichen Bauprozess laufen ebenfalls deutlich zügiger ab: Das Vorwärmen des Wechselrahmens und das Abkühlen desselben (mit dem gefertigten Bauteil) nach der Produktion erfolgen außerhalb der EOS P 500. Der Austausch der Wechselrahmen erfolgt außerdem in sehr kurzer Zeit. Im Ergebnis können Nutzer bereits fünfzehn Minuten nach dem Abschluss eines Baujobs einen neuen Fertigungsvorgang starten. Da das System außerdem nur selten gereinigt (üblicherweise 1x wöchentlich) und gewartet (normalerweise 1x jährlich) werden muss, steigt die Betriebszeit der EOS P 500 um bis zu 75 % verglichen mit Vorgängersystemen und Wettbewerbsmodellen.

Die hohe Produktivität erfolgt bei der bewährten EOS-Bauteilqualität. Das Eosame-Feature beispielsweise homogenisiert den Energieeintrag und sorgt für reproduzierbare Bauteilmechanik und Maßhaltigkeit – ein entscheidender Faktor für die Serienfertigung.

Bereit für die digitale Steuerung der Fertigung

Die EOS P 500 umfasst eine Reihe von Lösungen für Prozessüberwachung und Systemintegration. Das System bietet Qualitätssicherung im industriellen Maßstab durch die Auswertung umfangreicher Sensorik sowie kameragestützt erhobener Messdaten (optisch und thermisch). Anwender erhalten so wichtige Systeminformationen, beispielsweise zum Rest-Sauerstoffgehalt oder zur Temperatur im Bauraum. In Verbindung mit der Eosconnect-Software lassen sich die Maschinen- und Produktionsdaten sammeln, in Echtzeit abrufen und in vorhandene IT-Infrastrukturen integrieren. EOS bietet zudem eine intuitive App für die Darstellung der Daten in einem Dashboard. Dies ermöglicht eine umfassende und benutzerfreundliche Überwachung des Maschinenparks.

Die Software-Integration spielt darüber hinaus eine wichtige Rolle bei der Vorbereitung eines AM-Bauauftrags. Die EOS P 500 ist das erste EOS-System für die Verarbeitung von Polymeren, das von dem intuitiv bedienbaren, offenen und produktiven CAM-Tool Eosprint 2 unterstützt wird. Die Software ist bereits für zahlreiche EOS-Metallsysteme verfügbar und ermöglicht Ingenieuren die Optimierung von CAD-Daten.

Die Konnektivität vor, während und nach dem AM-Bauprozess ist entscheidend für die Einbindung der EOS P 500 in ein automatisiertes Fertigungsumfeld und der erste Schritt auf dem Weg hin zu automatisierten Produktionsketten im Polymerbereich.

Verarbeitung neuer Werkstoffe

Die EOS P 500 bietet eine hohe Produktivität für die Verarbeitung von Kunststoffen bei Betriebstemperaturen bis zu 300 °C. (Foto: EOS)

Die EOS P 500 bietet eine hohe Produktivität für die Verarbeitung von Kunststoffen bei Betriebstemperaturen bis zu 300 °C. (Foto: EOS)

Die EOS P 500 kann Kunststoffe bei Betriebstemperaturen bis zu 300 °C verarbeiten, was die Nutzung von Polymermaterialklassen wie PA 6, PBT, PET, PPS, PEKK und anderen ermöglicht. Unternehmen bietet sich damit eine hohe Materialvielfalt, Dank der sie neue Anwendungsgebiete für den industriellen 3D-Druck erschließen können – etwa in der Mobilitäts- und Automobilindustrie oder der Fertigung von Elektronikkomponenten. Einen wichtigen Beitrag zu einem hochqualitativen AM-Bauprozess leistet dabei eine dreistufige Filtereinheit, die Materialausgasungen und Partikel aus dem Bauraum der EOS P 500 filtert.

Als erstes Hochleistungspolymer für die EOS P 500 wird PEKK verfügbar sein. Der Werkstoff weist eine hohe Temperaturbeständigkeit auf und ist flammhemmend, wodurch er sich als eine leichte Alternative zu Metall eignet. Ziel ist es, einen Hochleistungswerkstoff anzubieten, mit dem Unternehmen kosteneffizient fertigen und bisher nicht realisierbare Anwendungen umsetzen können. Für die Entwicklung eines Materials auf Basis von Arkemas Produktreihe Kepstan PEKK arbeitet EOS mit Arkema zusammen. Die EOS P 500 ist eine offene Plattform, auf der auch andere Hersteller Werkstoffe für das System entwickeln können. So kooperiert EOS für die Entwicklung zukünftiger Polymere bereits heute mit Evonik und BASF.

www.eos.info

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