3D-Druck mit Kunststoffen

Annina Schopen,

Digitale SLS-Demonstrationsfabrik bei NMB

Die Neue Materialien Bayreuth etabliert im Rahmen der Hightech Agenda Plus des Freistaats Bayern eine vollvernetzte und digitalisierte Demonstrationsfabrik für das selektive Lasersintern von Kunststoffen. Die gesamte Prozesskette wird dabei vollständig automatisiert abgebildet – vom Pulver bis zum geprüften Bauteil.

Das selektive Lasersintern (SLS) der Zukunft ist durchgängig digitalisiert und automatisiert – und demnächst als Reallabor bei der NMB verfügbar. © NMB

Ziel sei es, den Kunden den Weg zu einer wirtschaftlichen und nachhaltigen Nutzung der additiven Serienfertigung zu ebnen. Aktuell scheitern Serienanwendungen für SLS-gefertigte Formteile – trotz der in der Regel erreichbaren ausreichenden mechanischen Eigenschaften – an den hohen Prozesskosten und den fehlenden Tools zur Qualitätssicherung.

Voraussetzung für eine wirtschaftliche Serienfertigung ist die Senkung der Fertigungszeit. Erreicht werden kann dies, indem die komplette Prozesskette automatisiert und die einzelnen Schritte miteinander vernetzt werden. Mit einer detaillierten in- und atline-Analytik entlang der Prozesskette können der gesamte SLS-Prozess bewertet, mögliche Probleme während der Verarbeitung identifiziert, die Prozessstabilität verbessert und die Bauteileigenschaften präzise zugeordnet werden.

Die durchgängige Digitalisierung ermöglicht eine transparente Visualisierung aller Prozessdaten einschließlich Medien- und Stoffströme und schafft damit die Voraussetzung für eine teilebezogene ökobilanzielle Betrachtung.

Mit dem gegenwärtigen Aufbau und der anschließenden Implementierung einer durchgängig digitalisierten SLS-Demonstrationsfabrik entsteht im Technikum der NMB für alle Industriebranchen ein Reallabor, mit dem die Prozesskette ganzheitlich betrachtet, für den Anwendungsfall optimiert und anschließend in die industrielle Produktion transferiert werden kann.

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Die folgenden technischen Komponenten sollen im ersten Schritt in die Demonstrationsfabrik integriert werden: Zwei SLS-Drucksysteme – auch für Hochtemperatur-Thermoplaste, automatisierte Nachbearbeitung, Pulvermanagement, Inline-Messsysteme und Sensoren, Teileidentifizierung sowie digitale Datenerfassung und durchgängige Anbindung an eine IOT-Plattform.

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