Arburg auf der Formnext 2023: Additive Verarbeitung von Hochtemperatur-Kunststoff, Carbonfasern und Flüssigsilikon

Auf der Formnext 2023 präsentiert ARBURGadditive auch ein breites Spektrum an additiv gefertigten Bauteilbeispielen zum Anfassen. (Alle Bilder: Arburg)

„Die Formnext ist unbestritten die Weltleitmesse für additive Fertigungstechnologie und 3D-Druck und für uns und unsere Märkte eine der wichtigsten Fachmessen überhaupt“, betont Dr. Victor Roman, Geschäftsführer von Arburgadditive. Hier haben wir die Möglichkeit, unsere technischen Errungenschaften zu präsentieren, aber auch die Weiterentwicklungen in diesem hochdynamischen Markt der Zukunft zu beobachten.“

Beim Hochtemperatur-Freeformer 750-3X mit drei Austragseinheiten lässt sich der Bauraum auf 200 Grad Celsius temperieren, die Plastifizierung des Originalgranulats erfolgt bei bis zu 450 Grad Celsius.

Freeformer für Hochtemperatur- und Weichmaterialien

Mit den Freeformern lassen sich im Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) voll funktionsfähige Bauteile und Kleinserien auf Basis von originalen Kunststoffgranulaten industriell additiv fertigen, auch aus sehr weichen Materialien (bis Härte 28 Shore A) oder in Hart-Weich-Verbindung. Sie eignen sich generell für anspruchsvolle Anwendungen in der Medizintechnik, Automobilindustrie oder Luft- und Raumfahrt.

Auf der Formnext 2023 fertigt der neue Freeformer 750-3X in Hochtemperatur-Ausführung aus dem Originalmaterial Ultem 9085 geometrisch anspruchsvolle Luftverteiler. Die High-end-Maschine verfügt über drei Austragseinheiten und ist äußerlich nicht vom Freeformer 300-3X zu unterscheiden. Mit rund 750 Quadratzentimetern ist jedoch der Bauteilträger rund 2,5-mal größer. Zudem ist die Datenaufbereitung und die von Arburg selbst entwickelte und gefertigte Gestica-Steuerung hinsichtlich Prozessstabilität und Bauteilqualität optimiert sowie die Bauzeit deutlich verkürzt. Ergebnis sind signifikant reduzierte Kosten pro Bauteil und ein geringerer Materialeinsatz. Der Bauraum lässt sich auf 200 Grad Celsius temperieren, die Plastifizierung des Granulats erfolgt bei bis zu 450 Grad Celsius.

Ein zweiter Freeformer 750-3X produziert orthopädische Einlagen bis Schuhgröße 50. Dank des AKF-Verfahrens lassen sich bestimmte Stellen des Fußbettes individuell verstärken und andere gezielt weich auslegen – entweder durch eine Multimaterial-Kombination z. B. von hartem PP und weichem TPE oder über eine Anpassung der Fülldichte. Anhand dieses Musterteils wird auch gezeigt, wie sich die Bauzeit z. B. aufgrund von weiterentwickelten Software-Features und gitterförmigen Stützstrukturen signifikant reduzieren lässt. Das dritte AKF-Exponat, ein Freeformer 200-3X, ist speziell für die Verarbeitung von Weichmaterialien ausgelegt.

Die 3D-Drucker der Baureihen TiQ und LiQ von InnovatiQ sind prädestiniert für die Verarbeitung von faserverstärkten Filamenten und Standardsilikonen.

Kurzfaserverstärkte Bauteile und Kleinserien

„Wir verzeichnen eine hohe Nachfrage nach additiv gefertigten Bauteilen aus kurzfaserverstärkten Thermoplasten“, betont Simon Leitl, Abteilungsleiter Entwicklung bei Arburgadditive. „Auf der Formnext demonstrieren wir hierzu an ersten Musterbauteilen für verschiedene Branchen gerne die aktuellen Fortschritte im AKF-Verfahren mit dem Freeformer. Dazu zählt z. B. die Entwicklung eines modifizierten Austragssystems.

Dass sich das AKF-Verfahren auch für die effiziente Fertigung von Kleinserien eignet, ist exemplarisch an einer Bauplatte, eng bestückt mit 3D-gedruckten Haltern aus PA zu sehen. Hierzu teilen die Experten mit Interessenten aus den Bereichen Spritzgießen und Additive Fertigung gerne ebenfalls die gesammelten Erfahrungen.

Baureihe TiQ für faserverstärkte Filamente

Die kompakten 3D-Drucker der Baureihe TiQ verfügen über eine CNC-Steuerung und verarbeiten Filamente im Verfahren Fused Filament Fabrication (FFF). Der TiQ 2 ist besonders wirtschaftlich und auch wegen des offenen Materialsystems prädestiniert für den erfolgreichen Einstieg in die Welt der Additiven Fertigung. Gezeigt werden in Frankfurt belastbare Sauggreifer und mechanische Greifer aus faserverstärktem PA und PP mit individualisierten Fingern zur Bauteilaufnahme, real montiert an Roboter-Armen. Ein weiteres Exponat, ein TiQ 5 „pro“, verfügt über eine integrierte Materialtrocknung und aktive Bauraumtemperierung. Ein Bauteil- Highlight ist ein mit diesem Hochleistungsdrucker aus faserverstärktem Filament 3D-gedrucktes „Highspeed Water Scooter Board“. Dessen Einzelteile sind zu einem funktionsfähigen Prototyp laminiert.

3D-Druck von Automationskomponenten aus LSR

Alle 3D-Drucker von innovatiQ werden über die intuitive Industriesteuerung GestiQ-Pro bedient. Das optional verfügbare SmartMonitoring-System erlaubt eine Produktionsüberwachung mehrerer Drucker gleichzeitig. Mit der LAM-Technologie (Liquid Additive Manufacturing) können z. B. Faltenbalge, Softgreifer oder End-of-Arm-Toolings (EoAT) für die Automation, aber auch industrielle Dichtungen und Membrane prozesssicher in verschiedenen Shore-Härten gedruckt werden.

Auf der Formnext 2023 wird erstmals die Verarbeitung des umfangreich medizinisch und FDA-zertifizierten Standard-LSR KEG-2003H-30A/B von Shin-Etsu demonstriert. Damit lassen sich z. B. Implantate oder Produkte für den Lebensmittelbereich herstellen. Die 3D-gedruckten Bauteile haben praktisch die gleichen flammhemmenden, UV- und temperaturbeständigen Eigenschaften wie Spritzteile.

ProcessLog

An zwei PC-Arbeitsplätzen wird ergänzend gezeigt, wie mit der Kundenportal-App ProcessLog jedes einzelne AKF-Bauteil lückenlos dokumentiert und rückverfolgt werden kann. Damit lassen sich vielfältige Prozess- und Bauauftragsdaten übersichtlich grafisch darstellen und dokumentieren. Das sorgt für Transparenz, hohe Teilequalität und kann Ausschuss und Fehlerquoten deutlich reduzieren.