Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 03/2016, 11.03.2016

Neustart mit Power

Der Werkzeugmaschinen- und Laserhersteller Trumpf hat Ende vorigen Jahres zwei Maschinen zur additiven Fertigung von Metallbauteilen vorgestellt. Die Maschinen basieren auf dem Laser-Metal-Fusion- und dem Laser-Metal-Deposition-Verfahren und könnten Bewegung in den Markt der professionellen 3D-Printing-Anlagen bringen.

Autor: Wolfgang Pittrich

(pi) Neu bei Trumpf ist insbesondere das Laser-Metal-Fusion-Verfahren (LMF). Gemeinsam mit der seit 15 Jahren etablierten und kontinuierlich weiterentwickelten Technologie Laser Metal Deposition (LMD) hat der führende Werkzeugmaschinen- und Laserhersteller nun nach eigenen Angaben als weltweit einziger Anbieter alle relevanten Lasertechnologien für den professionellen 3D-Druck im Programm.

Mit der neuen LMF-Maschine «TruPrint 1000» spricht Trumpf Technologieeinsteiger und Profis gleichermassen an. Die kompakte Maschine kann Bauteile mit einer Grösse von maximal 100 mm Höhe und 100 mm Durchmesser generieren. Die auf einer einfachen Touchscreen-Bedienung basierende Benutzeroberfläche führt intuitiv durch die einzelnen Prozessschritte. Im Gehäuse sind sämtliche Komponenten integriert: Laser, Optik, Prozesskammer, Filtereinheit und Schaltschrank. Ein 200-Watt-Laser verschmilzt die Pulverschichten zur Teilekontur.

Patentiert ist das Pulverauftragssystem: Bei jeder Rückkehr zum Vorratszylinder kippt die Mechanik den Beschichter leicht, sodass dieser vergleichsweise schnell zurückfährt, ohne mit Pulverbett oder aufgebautem Bauteil zu kollidieren. Um Oxidbildung und somit Brandgefahr zu vermeiden, findet der gesamte Prozess in der Kammer unter Schutzgas und einem Sauerstoffgehalt von 0,1 Prozent statt.

Neben der kompakten 1000er-Maschine existiert mit der «TruPrint 3000» als Prototyp bereits die Erweiterung nach oben. Sie kann Bauteile mit einer Grösse von bis zu 400 mm Höhe und 300 mm Durchmesser aufbauen. Damit der Prozess robust und die Teilequalität hoch bleiben, wird die Prozesskammer bei dieser Version auf bis zu 500 °C temperiert. Die Maschine soll Ende des Jahres in Serie gehen.

Auch beim LMD-Verfahren hat Trumpf Hand angelegt und die Technologie weiter optimiert. Sie eignet sich insbesondere, um Volumen und Strukturen an bestehenden Bauteilen anzubringen, beispielsweise eine Anschraubfläche an ein Rohr. Dazu erzeugt der Laser ein Schmelzbad auf der Oberfläche eines Bauteils und schmilzt das zeitgleich und koaxial zugeführte Pulver entsprechend der gewünschten Form auf. Es entsteht eine Schicht aus miteinander verschweissten Raupen. Viele Schichten ergeben einen Körper, der in jede Raumrichtung wachsen kann.

Als grosses Plus beim LMD-Verfahren sieht Trumpf die ausgereifte Anlagentechnik. So lässt sich je nach Anwendungsfall, etwa die grosse 5-Achsmaschine «TruLaser Cell 7040» oder auch die kompaktere «TruLaser Cell 3000» mit dem neuen LMD-Paket ausrüsten. Als weiterer Vorteil wird die erhöhte Aufbaurate gesehen: Mit bis zu 500 cm3/h kann LMD wirtschaftlicher als konventionelle Fertigungsverfahren sein. Zudem gibt es laut Trumpf so gut wie keine Beschränkungen in der Materialkombination; es lassen sich nahezu beliebige Sandwichstrukturen erzeugen.


Trumpf Maschinen AG
6340 Baar, Tel. 041 769 66 66
info@ch.trumpf.com



Daniel Lichtenstein (links), Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH und Marco Ritz, Trumpf Maschinen AG. (Bild: TR)


Die «TruPrint 1000», basierend auf dem Laser-Metal-Fusion-Verfahren, soll sich sowohl für 3D-Printing-Einsteiger als auch für Profis eignen. (Bild: Trumpf)

Fünf Fragen an Daniel Lichtenstein und Marco Ritz, Trumpf

«Wir sehen sehr gute Marktchancen für die Schweiz»

Herr Lichtenstein, Trumpf hat bereits Anfang der 2000er-Jahre eine Maschine zur additiven Fertigung vorgestellt, dann dieses Technologiefeld wieder verlassen. Nun erfolgt mit der «TruPrint 1000» ein neuer Anlauf. Warum?

Lichtenstein: Vielleicht war Trumpf seiner Zeit voraus. Es gab damals nur wenige Anwender, die den Weitblick und die Phantasie hatten, das Potenzial solcher Anlagen zu erahnen. Heute sieht die Welt anders aus: Wir können inzwischen qualitativ hochwertige Bauteile herstellen, auch reproduzierbar in der Serie. Das war damals noch schwer vorstellbar.

Welchen Stellenwert werden die additiven Fertigungsverfahren bei Trumpf in Zukunft einnehmen?

Ritz: Wir sehen sie ganz klar als Ergänzung zu den konventionellen Verfahren. Beim Laserauftragsschweissen haben wir den Markt auch nie verlassen. Das ist eine ideale Ergänzung zum reinen Laserschweissen. Jetzt können wir – übrigens als einziger Hersteller weltweit – sowohl das Laser-Metal-Deposition- wie auch das Laser-Metal-Fusion-Verfahren aus einer Hand anbieten.

Sehen Sie für beide Verfahren einen Markt in der Schweiz?

Ritz: Wir sehen sehr gute Marktchancen. Das LMD-Verfahren unterstützt Kunden, wenn es beispielsweise darum geht, auf günstige Grundwerkstoffe hochwertige Materialien aufzubringen. Und das LMF-Verfahren kann sowohl für das Prototyping genutzt werden wie auch für die Serienfertigung.

Trotzdem: Trumpf ist bei den additiven Fertigungsanlagen ein Newcomer.

Lichtenstein: Wir haben mit der TruPrint 1000 und mit der TruPrint 3000, die Ende des Jahres in den Markt kommen soll, bisher so gute Kundenresonanzen erzielt, dass wir sehr optimistisch in die Zukunft sehen. Der grosse Vorteil ist, dass wir Werkzeugmaschinenbauer wie auch Laserhersteller sind. Unsere Maschinen stehen für Robustheit, Genauigkeit und reproduzierbare Qualität.

Aber warum soll ein Anwender gerade eine Trumpf-Anlage kaufen?

Lichtenstein: Mit dem zur Verfügung stehenden 200-Watt-Laser setzen wir in dieser Maschinenkategorie den Benchmark in punkto Geschwindigkeit und bieten damit eine hohe Produktivität. Wir verfügen zudem über ein patentiertes Beschichtungssystem, das sehr schnelle Auftragszeiten zulässt.

Ritz: Diese Technologie ist für viele Anwender Neuland. Es ist wesentlich, dass wir den Kunden so viel Unterstützung wie gewünscht bieten. Wir stellen daher sowohl das Pulver wie auch die gesamte Peripherie zur Verfügung. Zudem bieten wir eine weltweite Vertriebs- und Servicestruktur. Und gerade die Serviceverfügbarkeit ist ein Merkmal, das Trumpf erwiesenermassen auszeichnet.