Der japanische Werkzeugmaschinenhersteller Sodick schickt sich an, mit seinem OPM250L Hybrid-3D-Drucker die Werkzeugherstellung zur revolutionieren. In einem Test wurde die Durchlaufzeit um 55 Prozent reduziert. Die Kosten der Herstellung konnten um 38 Prozent gesenkt werden.

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Der 3D-Drucker zählt zu den ersten Geräten, mit dem das Hochgeschwindigkeitsfräsen durch den Einsatz einer Spindel, die es auf eine Leistung von bis zu 45.000 U/min bringt, und die Direktmetall-Sinterung (DMLS) kombiniert werden. Die meisten anderen hybriden 3D-Druck-Fräsmaschinen beinhalten eine Laserabscheidungsadditiv-Technologie. Der neue Sodick 3D-Drucker verwendet dafür das DMLS, bei dem ein Laser die Partikel verschmilzt und das Objekt Schicht für Schicht aufgebaut wird.

Funktionsweise des Druckers

Der OPM250L baut das gewünschte Objekt mit einem Bett aus Metallpulver auf. Dafür kommt ein 500 Watt-Faseroptiklaser zum Einsatz. Dieser Laser bietet eine minimale Schichthöhe von 50 Mikrometer. Das von Sodick entwickelte CAM-System ermöglicht es nach Belieben und Bedarf eine beliebige Anzahl an Schichten zu drucken, bevor die Spindel zum Einsatz kommt und zum Fräsen übergangen wird. Ganz zum Schluss kann der Anwender das Bauteil von außen bearbeiten. Es ist ebenfalls möglich nur ausgewählte Bereiche zu bearbeiten und sich so zum Beispiel eine Referenzfläche zu schaffen.

Sodick OPM250L 3D-Drucker
Frontansicht des Sodick OPM250L 3D-Hybrid-Druckers. (Bild: © sodick.com)

Technische Daten

Der Sodick OPM250L bringt es auf ein maximales Bauvolumen von 25 x 25 x 25 Zentimeter. Durch die Kombination aus 3D-Druck und Fräsen ist eine höhere Präzision gegeben. Das DMLS-Verfahren kann Objekte mit einer Dichte von bis zu 99,99 Prozent erzeugen, durch das Fräsverfahren ist das Standardschneiden auf einer 2-Mikron-Ra-Oberfläche sowie ein Shift-Schnitt von 0,47 Mikrometer Ra möglich. Zugleich arbeitet das Gerät vollautomatisch, kann also ferngesteuert betrieben werden.

Besonders interessant ist, dass die Maschine mehrere Einzelteile in einem Druckvorgang herstellen kann. Nach Unternehmensangaben kann der OPM250L bis zu 21 Einzelstücke in einem Druckvorgang herstellen. Durch das fortschrittliche CAM-System kann der Drucker nicht nur CAD-Dateien importieren, sondern zugleich auch optimale Laser- und Bearbeitungsdaten erzeugen. Dadurch wird es möglich, die komplexen Teile und Formen in einem kürzeren Zeitabschnitt herzustellen. So war der Drucker beispielsweise in der Lage, ein Bauteil, welches sich ursprünglich aus 30 Teilen bestand, in zwei Teilen zu fertigen. Die Durchlaufzeiten reduzierten sich dadurch um 55 Prozent und die Herstellungskosten um 38 Prozent.

Für einige Anwendungen, beispielsweise die Herstellung von Formen mit konformen Kühlkanälen, ist der Einsatz der 3D-Druck-Fräsmaschinen im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsverfahren scheinbar von Vorteil.

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Hinweis der Redaktion: Dieser Artikel wurde unter Mithilfe von Sodick nachträglich bearbeitet. Einige Angaben zur Anwendung des 3D-Druckers wurden nachträglich richtig gestellt.

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