Laserschmelzen mit Metallen

Laserschmelzen mit Metallen

Mit einer wahren Innovationsoffensive trat Concept Laser zur Euromold 2014 an. Im Mittelpunkt der Neuheiten stand zweifellos die Multilaser-Technologie, mit der Concept Laser seine Baureihen zur Leistungssteigerung umfassend ergänzt.

Zudem wurde die neue M2 cusing mit modernem Maschinendesign und zahlreichen Innovationen als vollintegrierte Laserschmelzanlage vorgestellt. Nicht zuletzt hat Concept Laser den Bauteilprozess verbessert: Im Fokus standen hier Weiterentwicklungen in den Bereichen segmentierte Belichtungsstrategie und ein bahnbrechendes Modul zur Qualitätssicherung, das QMmeltpool 3D. Außerdem wurden zwei neu zertifizierte Werkstoffe in Frankfurt vorgestellt.

Die neue M2 cusing präsentiert sich in einem neuen und modernen Gewand. Doch neben der neuen Optik weist die Maschine auch eine vollintegrierte Bauweise auf, d. h. es gibt keine „Satellitenlösungen“ mehr für Laserquelle und Filtertechnik. Diese geschlossene Lösung bietet dem Anwender Vorteile bei der Zugänglichkeit der Anlagenkomponenten und in Form eines verringerten Flächenbedarfs.  Das neue Maschinendesign unterstreicht aber nicht nur äußerlich die Weiterentwicklung der Anlagentechnik. So ist die neue M2 cusing mit einem neuen Filterkonzept ausgestattet. Dabei vergrößert sich die Filterfläche um den Faktor 5. Sie steigt von bislang 4qm auf nun 20qm an. Das neue Filtermodul wurde mit einer Festverrohrung ausgelegt und vollständig in die Anlage integriert. Die Wechselintervalle des Filters lassen sich so deutlich reduzieren, so dass die Anlagenverfügbarkeit insgesamt gesteigert wird. Dies macht sich insbesondere bei Nutzung der Multilaser Technologie und der damit einhergehenden verstärkten Schmauchbildung bemerkbar.

Die Multilaser-Technologie hält zudem Einzug im mittleren Bauraumsegment. So ist ab sofort die neue M2 cusing zusätzlich als Multilaser-Variante, genannt M2 cusing Multilaser, verfügbar. Diese ist mit 2 x 200 Watt oder optional mit 2 x 400 Watt Laser verfügbar. Zudem kündigte Concept Laser die Multilaser-Technologie auch im großen Bauraumsegment an. So wird in naher Zukunft, neben der bereits am Markt etablierten  X line 1000R, auch die X line 2000R verfügbar sein, welche dann mit 2 x 1000 Watt Lasern ausgestattet sein wird. Höhere Aufbaugeschwindigkeiten, wie sie von Anwendern in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie gefordert werden, sollen so bedient werden.

Bei der Belichtungsstrategie legte Concept Laser ebenso nach. Das Stichwort lautet: Segmentierte Belichtung. Tendenziell gilt, je höher die Laserleistung, desto höher fällt die Rauheit des Bauteils aus. Die segmentierte Belichtung nimmt dabei gezielt Einfluss auf die Außenbereiche des Bauteils, auf Überhänge und hochdichte Bauteilbereiche. Die optimierte Belichtungsstrategie verbessert das Qualitätsniveau und gleichzeitig die Aufbaugeschwindigkeiten. Im Endeffekt gilt aber auch: Das Leistungsprofil eines Bauteils kann mit Hilfe der segmentierten Belichtung deutlich gesteigert werden.

Entscheidende Weiterentwicklungen zeigte Concept Laser bei der Echtzeitüberwachung zur Qualitätssicherung. Das neue QMmeltpool 3D ermöglicht, der Computer-Tomografie (CT) vergleichbar, die Generierung von 3D-Datensätzen des Bauteils bzw. dessen Aufbaus. Nach Aussage von Concept Laser können lokale Effekte beim Bauteilaufbau so besser erkannt und analysiert werden. Der praktische Mehrwert dieser Neuerung ist aber nicht nur ein originäres Mittel zur aktiven Qualitätssicherung. In der Fertigung können Bauteiljobs durch iterative Variation der Parameter optimiert werden. Es können Supportstrukturen angepasst und vor allem die vorgelagerte Bauteilkonstruktion fertigungsgerechter ausgelegt werden. Nicht zuletzt bieten sich neue Möglichkeiten in der Materialforschung.

Das Entwicklungszentrum von Concept Laser qualifizierte zwei neue Werkstoffe, die als Premiere in Frankfurt vorgestellt wurden. Für Hochtemperaturanwendungen ist nun Inconel 625 verfügbar. Schwerpunkt für diesen Werkstoff ist derzeit der Turbinenbau, wo Bauteile hohen thermischen Beanspruchungen von bis zu 1000°C ausgesetzt sind. Das zweite Material ist der Edelstahl 17-4 PH. Das Material ist härtbar, damit gut geschützt gegen Abrieb und Verschleiß, sowie korrosionsbeständig. Diese Eigenschaften sind unter anderem für medizinische Instrumente interessant. Die Validierung des Edelstahls 17-4 PH gilt für die Baureihen Mlab cusing R, M1cusing und M2 cusing.

Quelle: Concept Laser GmbH

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