Einspannen einer 3D-Druckplatte.

Moritz Färber beim Einspannen einer 3D-Druckplatte. (Bild: Behringer)

Behringer hat im vergangenen Jahr mit der neuen 3D-Serie ihr Produktportfolio um zwei Modelle ergänzt. Die Hochleistungsbandsägemaschinen wurden zum Trennen von additiv gefertigten Bauteilen in unterschiedlichen Größen und Formen entwickelt. Das additive Manufacturing von Bauteilen wird interessant, wo bisherige Fertigungstechniken an ihre Grenzen kommen.

Klarer Vorteil der 3D-Drucktechnik ist die schier unendliche Form- und Strukturfreiheit der Erzeugnisse. Sogar ein beweglicher Verbund aus Bauteilen kann als komplette Baugruppe gedruckt werden, sodass eine postproduktive Montage entfällt.

Fokus liegt auf additiv gefertigten Titanbauteilen

Die Firma Ohnhäuser aus Wallerstein war bisweilen hauptsächlich als Lohnfertiger und Premiumzulieferer für die Luft- und Raumfahrtbranche bekannt. Um sich den Anforderungen zur Herstellung bionisch konstruierter Bauteile annehmen zu können, erweiterte das Unternehmen sein Fertigungsspektrum um das additive Manufacturing, kurz AM.

Ohnhäuser konzentriert sich in der aktuellen Entwicklungsstufe des 3D-Drucks auf die Verwendung eines speziellen Titanpulvers, optimiert auf die Anforderungen der Luft- und Raumfahrt. Titan als Werkstoff glänzt mit Festigkeitseigenschaften im Bereich von vergüteten Stählen bei vergleichsweise geringem Gewicht. Zum Drucken der 3D-Metallstücke wird eine EOS M 290 verwendet.

Was Sie schon immer über additive Fertigung wissen wollten

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Nach dem additiven Fertigen müssen die Bauteile aus Titan von der Druckplatte getrennt werden. Bei der Recherche nach einem passenden Trennverfahren war schnell klar, dass nur ein Sägesystem infrage kommt. „Wir haben dann Behringer einfach mal kontaktiert und uns erkundigt, welche Lösung unser Bandsägemaschinenhersteller im Angebot hat“, erinnert sich Moritz Färber. „Ohnhäuser hat bereits seit mehreren Jahren eine Bandsägemaschine von Behringer im Einsatz. Daher war uns das Unternehmen als hochwertiger und zuverlässiger Sägemaschinenhersteller bekannt.“

Meistert die akkurate Trennung: die Bandsäge HBE320-525 3D

Gerade beim hochsensiblen 3D-Druck kommt es auf eine akkurate Trennung der Bauteile von der Druckplatte an. Abweichungen im Schnitt oder gar ein Ausbrechen des Schnittkanals sind nicht erlaubt, da entweder die Druckplatte oder die gedruckten Bauteile dadurch beschädigt würden.

Die HBE320-523 3D basiert auf der bereits etablierten HBE-Dynamic-Baureihe. Diese besticht durch einen robusten Aufbau, ein energieeffizientes Antriebssystem und vor allem durch präzise Sägeschnitte. Sie schneidet die eingelegten Materialien im Zehntel-Bereich genau, egal ob Stahl, Aluminium, Nickelbasislegierungen, Titan oder Kunststoffe zum Einsatz kommen.

Ebenfalls können die Sägebänder in Abhängigkeit des zu sägenden Materials, flexibel und schnell gewechselt werden. Sämtliche bandführenden Bauteile an der Maschine werden in der hauseigenen Gießerei gegossen. Der Grauguss wirkt schwingungsdämpfend und reduziert unangenehme Nebengeräusche während des Schnitts. All diese Faktoren beeinflussen den Sägeprozess positiv. Es resultieren daraus hohe Schnittleistungen und hohe Sägebandstandzeiten der Maschine.

Auf einen Blick: Horizontalbandsäge HBE320-523 3D von Behringer

Die HBE320-523 3D wurde zum Sägen von 3D-Druckplatten in unterschiedlichen Größen bis zu 500 x 300 Millimeter entwickelt. Die individuelle Anfertigung der Grundplatte nach Kundenanforderung bietet eine hohe Flexibilität beim Sägen von 3D-Druckplatten in unterschiedlicher Größe und Form. Das Nullpunkt-Anschlagsystem mit Ausrichtung auf die Druckplatte vereinfacht den Einrichtbetrieb und reduziert Fehlerquellen. Die Vorrichtung ist verfahrbar, wodurch eine einfache Beladung sowie ein einfaches Handling gewährleistet wird.

Das Maschinenhandling ist funktional und prozessunterstützend konzipiert. Nach dem Einspannen der Druckplatte wird diese durch einen Messanschlag schnell und präzise für den Sägeschnitt ausgerichtet. Das Anschlagsystem funktioniert unabhängig von der Plattendicke, da es auf der bedruckten Seite angeordnet ist. Einstell- und Ausrichtarbeiten werden weitgehend eliminiert.

Hinsichtlich des Belade- und Spannprozesses geht Behringer individuell auf die Bedürfnisse der Kunden ein. „Es ist für uns sehr wichtig hier flexibel zu agieren. Oftmals ist der Prozess abhängig von der Konzeption des 3D-Druckers“, erklärt Rolf Bentz, Projektleiter bei Behringer.

Säge muss an die Eigenschaften von 3D-Druck-Materialien angepasst sein

Einige der beim 3D-Druck eingesetzten Metallpulver neigen zur Selbstentzündung. Zwar werden nach dem Druck die fertigen Bauteile vom Restpulver gereinigt. Dennoch kann durch Pulver, welches in den Stützstrukturen eingelagert ist, eine Gefährdung entstehen. Zum Trennen dieser Materialien können die 3D-Sägen von Behringer mit einer Umhausung ausgestattet werden, die an eine Absauganlage angeschlossen wird. Während des Trennverfahrens entstehende Metallstäube, Dämpfe und Öl-/Aerosolnebel können direkt abgesaugt werden.

Auch das Kühl-Schmiersystem sollte auf das zu sägende Material abgestimmt werden. Für die meisten Werkstoffe empfiehlt sich der Einsatz von Kühlschmiermittel zum effizienten Sägen der Bauteile. Serienmäßig sind die Modelle der Behringer 3D-Baureihe mit einem Filtersystem ausgestattet, welches das eingesetzte Kühlschmiermittel kontinuierlich von Metallpulverpartikeln reinigt. Bei der Verarbeitung von beispielsweise Aluminiumlegierungen können jedoch Reaktionen mit dem Kühlschmierstoff (Wasser-Öl-Gemisch) auftreten und die Bildung von explosiven Wasserstoffen begünstigen. In diesem Fall eignet sich die Verwendung eines Mikrosprühsystems.

Martin Grau und Rolf Bentz
Martin Grau (links), Ohnhäuser und Rolf Bentz, Projektleiter bei Behringer. (Bild: Behringer)

Das sind die Erfahrungen des Anwender-Unternehmens

Inzwischen ist die HBE320-523 3D seit über einem Jahr bei Ohnhäuser im täglichen Einsatz. „Wir sind mit der Maschine sehr zufrieden. Der Sägeschnitt ist präzise und das Materialhandling ist lösungsorientiert umgesetzt. Gut gefallen hat uns auch der offene Dialog mit Behringer, um die Ausstattung der Maschine optimal an unseren Bearbeitungsprozess anzupassen. So wurde gemeinsam ein spezielles, hydraulisches Schnellspannsystem zur vereinfachten Befestigung der Druckplatte an der Vorrichtung entwickelt“, konstatiert Färber.

Mit der HBE320-523 3D können Druckplatten bis 300 x 300 Millimeter bearbeitet werden. Für größere Dimensionen bietet Behringer die LPS-T 3D mit einer maximalen Druckplattengröße von 850 x 650 Millimeter. Zum Be- und Entladen großer und damit schwerer Grundplatten mittels Krans ist die vertikale Bauweise der Maschine mit frei zugänglichem Maschinentisch die optimale Wahl.

Quelle: Behringer GmbH

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