VisioTech X7: Hybridlösungen mit Mehrwert

Ab Frühjahr 2018 produziert Visiotech hochstabile Bauteile mit dem Markforged Metal X, der eine innovative Technologie nutzt, um Metall zu drucken.

Mike Fischer-Arens
Geschäftsführer der Visiotech GmbH

„Partner wie Mark3D und Markforged ermöglichen es uns, in Sachen Qualität, Kosteneffizienz und Herstellungszeit ganz vorne mitzuwirken. Das wichtigste Bindeglied bildet dabei das Engineering – sprich das hervorragende Kombinationstalent der Ingenieure, was Verfahren und Material angeht.“

Die jahrelange Erfahrung im Prototyping und der generativen Fertigung bildet dabei die grundlegende Voraussetzung, Kombinationsvarianten bzw. Hybridlösungen zu gestalten und anzuwenden. Bereits während der Konstruktion komplizierter Bauteile ist die höchste aller Ingenieurkünste das Erkennen und das Bauen einer „Brücke“. Eine Brücke zwischen den Verfahren, eine Brücke zwischen den Materialien und nicht zu vergessen – die Brücke zwischen Design und Funktion.

„Die Produktion von Strukturbauteilen hat uns in der Vergangenheit gezeigt, dass eine Kombination von Verfahren und Materialien die Möglichkeit aufweist, komplexe geometrische Strukturen abzubilden und gleichzeitig durch den Einsatz eines zweiten Verfahrens z. B. ultraleichte und/oder stabile Bauteile bzw. Einsätze zu produzieren“, betont Mike Fischer-Arens, Geschäftsführer der Visiotech GmbH.

Maschinenpark selektives Lasersintern der Visiotech GmbH.

Die Faserverstärkung als Hybridlösung

Mit dem 3D-Drucker X7 von Markforged fertigt Visiotech industriegerechte und hochstabile Bauteile als Einzelteil oder in Serie. Der Bauraum bietet ausreichend Platz für Robotik, Automobilteile, Funktionsprototypen, Prothetik und vieles mehr. Dabei arbeitet der X7 mit einer Schichtstärke von 0,05 mm – das Ergebnis überzeugt durch eine hohe Oberflächenqualität. Die Bauteile ähneln dabei in Optik und Haptik einem Spritzgussbauteil. Durch das Bilden geschlossener Hohlkammern ohne Materialeinschluss wird eine deutliche Gewichtsreduktion erzielt. Das problemlose Einfügen von Inserts während des Produktionsprozesses ist ein weiterer spannender Fortschritt auf dem Gebiet FDM-Druck.

Dieses Verfahren bezeichnet man auch als Continuous Filament Fabrication (CFF, Endlosfaserfertigung). Es handelt sich um eine Technologie, welche den gedruckten Teilen eine Faserverstärkung hinzufügt. Innerhalb der thermoplastischen Matrix werden kontinuierliche Faserstränge verlegt. Der Anwender entscheidet, welche Layer verstärkt werden, wie stark verstärkt wird, in welcher Richtung die Faser angeordnet ist und mit welchem Materialtyp verstärkt wird.

Bei CFF können beispielsweise die Außenkonturen mit dem Material Nylon/Onyx gedruckt werden, wobei das Innenleben des Bauteils mit den Endlosfasern Kevlar®, Carbonfaser sowie Glasfaser versehen wird. Der 3D-Drucker schaltet dabei während des Druckprozess aktiv zwischen der Baumaterialdüse und der Faserdüse hin und her, um robuste, faserverstärkte Kunststoffteile in nur einem Bauvorgang herzustellen.

Neue Technologie hält Einzug

Ab Frühjahr 2018 bekommt der Maschinenpark der Visiotech GmbH weiteren Nachwuchs: Als erster Dienstleister in Süddeutschland produziert Visiotech hochstabile Bauteile mit dem Markforged Metal X. Damit hält eine komplett neue Technologie Einzug auf den Markt. Das Druckmaterial besteht aus Kunststoff und einem Metallpulver in sehr hoher Konzentration. Gedruckt wird dann im bewährten FDM Verfahren – komplett ohne giftigen Metallstaub. Darauf folgt der Sinterprozess und das Ergebnis ist ein additiv gefertigtes Metallteil, welches in puncto Kosteneffizienz dem lasergesinterten Metallteil weit voraus ist. Durch die Atomic Diffusion Additive Manufacturing Technologie (oder kurz ADAM) erreichen die Bauteile hervorragende mechanische Eigenschaften und eine hohe Steifigkeit auch in z-Richtung. Druckmaterialien für den Metal X sind Edelstahl, Aluminium, Werkzeugstahl, Inconel & Titan.