Additiven Fertigung mit Laserwickeln

Die wachsende Popularität der Additiven Fertigung lässt sich aus folgenden Gründen erklären: Sie bietet viel Flexibilität und Geschwindigkeit und spart dabei Material und Energie. Natürlich hat nicht jedes Verfahren in der additiven Fertigung die gleichen Vorteile, aber es ist ein wichtiger Beitrag zum sogenannten „schnellen Prototypenbau“.  Komplexe Produkte können beispielsweise mit einem 3D-Drucker in wenigen Schritten und in kurzer Zeit hergestellt werden.

Das Konzept der additiven Fertigung ist eine Wende in der Herangehensweise, die wir alle gewohnt sind: Bearbeitung eines großen Teils und Materialabtrag, um die projizierte Form zu erhalten. Additive Fertigung ist umgekehrt: Fügen Sie bei Bedarf Material hinzu, um die projizierte Form zu erhalten. Das bedeutet in der Regel einen geringeren Material- und Energieverbrauch. Darüber hinaus können Sie durch diesen Ansatz Durchsatzzeit sparen und ferngesteuert arbeiten, sofern Sie über die richtige Anlage und das richtige Rohmaterial verfügen.

Scharnierhalterung (Foto: 9T Labs)

Laserunterstütztes Tapewickeln

Alformet verwendet die sogenannte Laser-Assisted Tape Winding (LATW)-Technologie, um die endlosfaserverstärkten Thermoplastrohre herzustellen. Der Input für diesen Prozess ist das UD-Tape, eine Kombination von Endlosfasern in einer thermoplastischen Matrix, die Ihnen die Eigenschaften und das Verhalten basierend auf Ihrer Auswahl liefert. Nachdem die Rohrkonstruktion und die Materialauswahl in unserem Konstruktionstool bearbeitet wurden, wird ein CNC-Programm erstellt und für die Anlage bereitgestellt, wo auch immer sich die Anlage auf der Welt befindet. Danach ist es eine Frage des Knopfdrucks, um die Produktion zu starten.

Wichtiger Aspekt bei der Anwendung der Additiven Fertigung ist es, das Design des Produkts für seinen Zweck zu optimieren. Es geht um die Funktion, nicht mehr und nicht weniger. Beim herkömmlichen Ansatz würden Sie Material belassen, um Bearbeitungszeiten auf Kosten des Materials zu sparen. In der Additiven Fertigung konzentrieren Sie sich auf das Material und sparen Produktionszeit, indem Sie kein Material an Stellen hinzufügen, an denen es nicht benötigt wird.  Das entspricht dem Ziel, den Material- und Energieverbrauch im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu reduzieren.

Weitere Informationen über den LATW-Prozess finden Sie im Blog LATW

Überprüfung von Kostenelementen und Gesamtbetriebskosten

Additive Fertigung ist für die meisten Menschen gleichbedeutend mit 3D-Druck und bedeutet daher eine geringe Produktivität. Der Laserunterstützter Tapewickelprozess in Alformet hat eine deutlich bessere Produktivität, wenn die volle Leistung des Laserstrahls genutzt wird.

Ihre nächste Frage ist, die Herstellungskosten unseres Prozesses zu verstehen und ohne eine konkrete Antwort darauf zu geben, ist es wichtig, das gesamte Konzept zu betrachten. Durch das optimierte Design profitieren Sie nicht nur von Materialeinsparungen: Auch der Energieverbrauch Ihres Produkts (Masse-/Trägheitsvorteil), Wartungskosten und Lebensdauer werden verbessert. Diese Kostensenkungen sollten Teil Ihres Kostenvergleichs sein! Uns sind jedoch Anwendungsbeispiele bekannt, bei denen endlosfaserverstärkte Thermoplastrohre gegenüber den ursprünglichen Metallversionen vorteilhaft sind und durch reduzierte Wartungskosten und längere Lebensdauer einen überzeugende Mehrwert bieten. Besser für das Endergebnis und mit glücklicheren Kunden!

Willkommen in der Welt der Additiven Fertigung!


Geschrieben von Theo Mimpen (März 2021)