Der Geschäftsbereich Manufacturing Intelligence vom britischen Software-Unternehmen Hexagon hat neue Entwicklungen vorgestellt, die die Anwendung von Directed Energy Deposition (DED) voranbringen. Das Unternehmen möchte das Verhalten der Werkstoffe, wenn diese den thermisch-mechanischen Belastungen von DED-Prozessen ausgesetzt sind, verstehen lernen. Dazu ging es einige Partnerschaften ein.

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Hexagon LogoDer Geschäftsbereich Manufacturing Intelligence von Hexagon hat in einer Pressemitteilung an das 3D-grenzenlos Magazin neue Entwicklung vorgestellt, die die Anwendung von Directed Energy Deposition (DED) voranbringen. Unter anderem arbeitet das Unternehmen mit den 3D-Drucker-Herstellern pro-beam, Sciaky, DM3D, Gefertec und Meltio zusammen. Über die Partnerschaft mit Sciaky Inc. haben wir hier berichtet.

Hexagon und die DED-Technologie

Die DED ist für ein breites Spektrum von Teilegrößen anwendbar und für die kosteneffiziente Herstellung großer Teile von einem bis sechs Metern geeignet, die mit Pulverbettschmelztechnologien (PBF) oft nicht möglich sind. Laut SmarTech Analysis könnte der Umsatz aus großformatigen Metall-3D-Druck-Technologien und verwandten Bereichen im Jahr 2026 739 Mio. USD (654 Mio. EUR) erreichen. Die DED-Technologie bietet dieselbe Basistechnologie wie etablierte Beschichtungs- und Schweißverfahren, gewinnt bei MRO-Anwendung im Militär– und Luftfahrtbereich an Bedeutung, um hochwertige Ausrüstung wie Turbinenschaufeln zu reparieren oder wiederherzustellen. Sie bietet außerdem Innovationspotenzial für hybride Fertigungsverfahren, bei denen Werkstücke, die durch Drahterodieren oder Fräsen bearbeitet wurden, mit Material und Merkmalen versehen werden können.

Diese Fertigungstechnologie ist in der Luft– und Raumfahrt sehr gefragt, da sie sie Teile aus Hochleistungsmetalllegierungen wie Titan, hochwarmfesten und rostfreien Stählen ermöglicht. Durch eine Zusammenarbeit mit Unternehmen, die sich mit diesen Werkstoffen auseinandersetzen, möchte Hexagon das Verhalten der Werkstoffe, wenn diese den thermisch-mechanischen Belastungen von DED-Prozessen ausgesetzt sind, verstehen lernen.

Mathieu Pérennou, Global Business Development Director für additive Fertigung im Geschäftsbereich Manufacturing Intelligence von Hexagon, sagt dazu:

„Die DED-Prozesse umfassen die Nutzung von leistungsstarken Simulationswerkzeugen, modernster Scantechnologie, robuster Reverse-Engineering- und Analysesoftware sowie eine Kombination all dieser Technologien. So wird die erforderliche Qualität und Wiederholbarkeit gewährleistet.“

Objekt wird gescannt
Hexagon möchte die Anwendung von Directed Energy Deposition (DED)-Technologien auf industrielle Anwendungen vorantreiben (Bild © Manufacturing Intelligence Hexagon).

Partnerschaften mit Hexagon

Das Unternehmen pro-beam baut unter anderem WEBAM (Wire Electron Beam Additive Manufacturing) 3D-Drucker. Der kürzlich vorgestellte PB WEBAM 100 nutzt ein innovatives Vakuumkammerdesign, um hochwertige Teile aus anspruchsvollen Materialien wie reinem Kupfer und Titan herzustellen. Hexagons Technologien halfen dabei, einen zu 100% virtueller Design-for-Manufacturing-Workflow für diesen neuen drahtbasierten Elektronenstrahldrucker anhand eines Bauteils für die Luft- und Raumfahrt zu validieren.

Ein robustes DED-Simulationsmodell, das mit Simufact Welding von Hexagon entstanden ist, berücksichtigt die Vakuumbedingungen, Einspannpositionen und Leistungseinstellungen von pro-beam, um Spannungen, Dehnungen und Verformungen vorherzusagen. Aus 35 Schichten Titandraht entstand mit dem neuen Drucker ein Teil mit einem Elektronenstrahl in der Vakuumkammer. Mit dem AS1 Absolute-Scanner von Hexagon und der Reverse-Engineering-Software REcreate wurde das Teil anschließend gescannt und mit der endgültigen Teilegeometrie verglichen, die durch die Simulation mit der Geometrieanalysesoftware VGMETROLOGY von Volume Graphics berechnet wurde.

Verena Uhl, Produktmanagerin bei pro-beam, kommentiert:

„Hexagon ist in der Lage, unseren WEBAM-Prozess sowohl genau vorherzusagen als auch genau zu messen, was uns und unseren Kunden Vertrauen in unsere innovative additive Verfahren gibt. Die Simulation weist eine sehr starke Maßkorrelation auf und zeigt eine sehr ähnliche Biegung der Grundplatte wie das reale Teil. Die Reduzierung der Simulationszeit um den Faktor 13 ohne Einbußen bei der Ergebnisqualität zeigt, dass wir uns auf die Technologien von Hexagon für eine robuste virtuelle Konstruktion verlassen können.“

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