Das bayerische Unternehmen Kurtz Ersa hat den 3D-Drucker „Alpha 140“ vorgestellt, der in Zusammenarbeit mit der Laser Melting Innovations GmbH (LMI) entwickelt wurde. Der Metall-3D-Drucker bietet kleinen und mittleren Unternehmen einen einfachen Einstieg in die additive Fertigung von Metallteilen, verspricht der Hersteller. Wir stellen den Alpha 140 PBF-LB-Metall-3D-Drucker einmal genauer vor.

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Der deutsche Hersteller von Komponenten, Systemen und Anlagen zur Optimierung von Fertigungsprozessen Kurtz Ersa hat mit dem Alpha 140 eine neuen Laserstrahl-Pulverbettfusion (PBF-LB) Metall-3D-Drucker vorgestellt. Das Unternehmen beschreibt ihn als ein einfach zu bedienendes 3D-Druck-System, das geringe Systemkosten verursacht und für kleine und mittlere Unternehmen in der Form- und Werkzeugindustrie geeignet ist.

Details zum Alpha 140 3D-Drucker

Der Alpha 140 stellt komplexe geometrische Strukturen her mit interner, konturnaher Kühlung. Mit kleinen Losgrößen können Benutzer Werkzeuge sparen, wodurch die Maschine auch für Universitäten und Forschungsinstitute attraktiv wird. Der Alpha 140 bietet eine offene Architektur und ermöglicht die Verarbeitung spezieller Materialien, die Erstellung anpassbarer Designs und geometrische Freiheit.

Die Bauhülle der Maschine ist rund und hat einen Durchmesser von 140 mm und eine maximale Bauhöhe von 200 mm. Die Grundfläche des Alpha 140 beträgt 170 x 95 cm. Ein optional integrierter Stickstoffgenerator erlaubt die Selbstversorgung ohne externe Gasversorgung, wodurch sich die Plug-and-Produce-Maschine platzsparend in Produktionsumgebungen und Forschungslabors integriert.

Alpha 140 3D-Drucker
Der 3D-Drucker Alpha 140 ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit von Kurtz Ersa und der LMI (im Bild: Alpha 140 3D-Drucker)(Bild © Kurtz Ersa).

Feine Details und dünne Wandtiefen

Der Alpha 140 verfügt über einen fasergekoppelten 140-W-Diodenlaser, mit dem feine Details und dünne Wandtiefen möglich sind. Die Portalmontage des Lasers erlaubt einen konstanten Fokusdurchmesser über den gesamten Installationsraum. Das Gerät erzeugt Schichtdicken zwischen 30 µm und 90 µm und sorgt für einen komponenten- und materialabhängig optimierten Herstellungsprozess. Durch ein spindelgetriebenes Achsensystem wird eine hohe Positionierung und Wiederholbarkeit des Lasersystems möglich. Ein laminarer Schutzgasstrom schafft optimierte Verarbeitungsbedingungen zum Schutz der Laseroptik als auch für den Inertschweißprozess.

Gassystem im Alpha 140
Ein laminarer Schutzgasstrom schafft optimierte Verarbeitungsbedingungen zum Schutz der Laseroptik als auch für den Inertschweißprozess (im Bild: Gas- und Achsensystem) (Bild © Kurtz Ersa).

Der Alpha 140 kann unter anderem Materialien wie rostfreie Stähle, Superlegierungen auf Nickelbasis (IN625 und IN718), Werkzeugstahl und Aluminiumlegierungen (AlSi7Mg) verarbeiten. Dank des offenen Systemdesigns ist die interne Materialqualifizierung und die Entwicklung neuer Materialtypen möglich. Eine eigene Software unterstützt den Anwender ab der Datenaufbereitung (entweder über voreingestellte Parameter oder umfangreiche manuelle Eingaben) über den ganzen AM-Prozess hindurch.

Entwickelt von der Laser Melting Innovations GmbH & Co. KG

Entwickelt wurde der Alpha 140 von der Laser Melting Innovations GmbH & Co. KG (LMI). Die Montage der ersten Maschine begann nur zehn Wochen nach Unterzeichnung des Kooperationsvertrags im August 2020. Die erste Maschine wurde im Dezember 2020 ausgeliefert. Das deutsche Luft- und Raumfahrt Zentrum (DLR) und das Fraunhofer IWKS (Forschungseinrichtung für Materialrecycling und Ressourcenstrategien) sind nur zwei Einrichtungen, bei denen der Alpha 140 bereits eingesetzt wird. Für das LMI in Aachen ist auch ein Alpha 140-spezifischer Showroom geplant.

Technische Details

HerstellerKurtz Ersa
ModellAlpha 140
3D-DruckverfahrenLaserstrahl-Pulverbettfusion (PBF-LB)
BauvolumenØd = 140 mm x 200 mm
LaserFasergeführter Diodenlaser
140 W / luftgekühlt
Wellenlänge915 nm
Schichtstärke30 – 90 µm
erreichbare Bauteildichtebis zu 99,9 %
Verwendbare MaterialienEdelstähle z.B. 1.4404,
Nickel-Basis-Legierungen
IN625 und IN718,
Aluminium-Legierungen, Werkzeugstahl 1.2709
Geometriegenauigkeit (xy)Bis zu 100 µm

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