Die Sinterstation Pro 230 macht generative Fertigungstechnik im großen Stil möglich: Test-, Funktions- und Serienteile mit bis zu 230 l Bauvolumen produziert die Maschine der US-amerikanischen 3D Systems Corporation im selektiven Lasersinter-Prozess.
2005, als 3D Systems die Sinterstation Pro erstmals der Öffentlichkeit vorstellte, sorgte das US-amerikanische Unternehmen für reichlich Aufsehen: Eine Anlage zum automatisierten, selektiven Lasersintern mit 550 mm x 550 mm x 750 mm Bauraum sowie Granulatschichten, die in gerade mal 0,1 mm Dicke aufgebracht und zu filigranen Geometrien gebacken wurden – das hatte man noch nicht gesehen. Bei 160 l war bislang Schluss gewesen.
Dagegen bot die neue Sinterstation Pro mit einem knappen viertel Kubikmeter Fassungsvermögen die Chance, ganze Armaturenbretter oder ähnlich sperrige Teile am Stück und ohne jede Fuge, Klebestelle oder Übergänge zu fertigen. Die auf 0,1 mm genau aufgelöste Werkstückoberfläche kam hinzu.
Ein gut gelaunter Abe Reichental, Präsident und CEO der 3D Systems Corporation in Rock Hill, gab bei der Premiere denn auch zu Protokoll, die Sinterstation Pro verkörpere den Fortschritt der Schichtbau-Technologie für Kunststoff- und Metallteile: „Komplexe Geometrien können mit gleich bleibend hoher Qualität in individualisierter Serie produziert werden, ohne dass umfangreiche Investitionen in Werkzeuge oder lange Einrichtzeiten nötig wären.“ Insoweit stehe die Maschine in direktem Wettbewerb zu Spritz- und Feinguss und abtragenden Verfahren. Zielmärkte seien die Luftfahrt, Gebrauchsgüter-, Fahrzeug- und Elektroindustrie sowie medizintechnische Geräte.
Daran hat sich bis heute – zwei Jahre nach der Premiere – wenig geändert. Die Sinterstation Pro gilt als Maßstab für das Lasersintern großer Prototypen, Modelle, Montagevorrichtungen und Werkzeuge. Ob als Einzelteil oder in Serie: Genauigkeit und Oberflächenqualität der auf diesem Typ gebauten Teile gehören zur Oberklasse des mit generativer Technik Erreichbaren.
Für den Vorstand der CNC Speedform AG, Karl-Heinz Merz, war dies das KO-Kriterium. Das Werther Unternehmen liefert seit 1992 Lösungen zwischen Design und Erstserie, von Prototypen bis hin zum Werkzeug- und Formenbau. Die Kunden kommen aus dem Automobilbau und der Formel 1, aus Luft- und Raumfahrt sowie der Elektro-, Haushaltgeräte- und Medizintechnik-Branche.
Seit August 2006 ist die Sinterstation Pro bei CNC Speedform in Betrieb. Hergestellt werden, quer durch alle Formate, Einzelteile und Prototypen aus Polyamid für Haushalt- und Bürogeräte sowie Automobilkomponenten. Die Erfahrungen mit der Maschine sind bestens. „Vor allem die Qualität der Werkstücke in Form, Maßtoleranz und Oberfläche besticht“, bestätigt Karl-Heinz Merz. Auch große, extrem ausladende Teile, bei denen der Bauraum der Sinterstation zur Gänze genutzt wird, seien fast frei von Verzug. Und mit Blick auf die Personalkosten ebenso wichtig: „Nacharbeit ist nicht nötig.“
Aber nicht allein sperrige Teile lassen sich auf der Sinterstation Pro herstellen. Auch bis zu mehrere tausend kleine Werkstücke werden in einem einzigen Arbeitsgang produziert. Dies macht die Maschine zu einer Alternative für Miniserien von Kleinteilen wie Klemmen und Elektrosteckern. Ausgerüstet mit einem Hochgeschwindigkeitsscanner, fertigt die Sinterstation die Teile unmittelbar aus 3D-CAD-Daten detailgetreu und mit hoher Oberflächengüte. Eine Temperaturautomatik mit selbst kalibrierendem Regelkreis hält die Qualität auf konstantem Niveau.
Die Fertigungskammer ist austauschbar. Nach Abschluss des Bauzyklus wird sie aus der Anlage entfernt und kühlt offline ab. Gleichzeitig kann eine neue Kammer eingeführt und der nächste Fertigungszyklus gestartet werden. „Die Produktivität wird auf diese Weise nachhaltig gesteigert“, unterstreicht 3D-Systems-Chef Reichental.
Gegenüber den Anlagen anderer Anbieter habe die Sinterstation Pro eine kürzere Aufwärmphase, arbeite nachweislich schneller und kühle nach dem Prozess rascher ab. Dadurch werde die Durchlaufzeit reduziert. So seien bei einem Vergleichslauf mit Laser-Sintermaschinen anderer Hersteller über 6 h Laufzeit gespart worden: Da dank Wechsel der Fertigungskammer die ungenutzte Zeit zwischen den Fertigungsschritten gegen Null gehe, sei der Durchsatz maximal.
Zum Standardzubehör gehört neben besagter Fertigungskammer ein Ausgabefach für die produzierten Teile und eine Kartusche, die den automatischen Nachschub an Granulat erleichtert. Zusammen mit einem Modul für automatisiertes Materialrecycling wird die Sinterstation Pro – soweit erforderlich – ohne Unterbrechung mit Material versorgt. Damit hat der Anwender theoretisch rund um die Uhr eine saubere, effizient automatisierte Betriebsumgebung, die keine ständige Präsenz erfordert.
Es sind Details wie diese, die die Sinterstation Pro zu einer echten Produktionsmaschine für die Serie machen. 1986 gegründet von Chuck Hull, dem Erfinder der Stereolithographie, hat 3D Systems im Lauf der Jahre parallel zur Grundlagenarbeit einen engen Austausch mit den Kunden etabliert. Dies gehöre zur Unternehmenskultur, betont Abe Reichental. Die Ergebnisse der so genannten Anwendertagungen flössen zuverlässig in die technische Entwicklung ein.
Wolfgang Filì, Journalist in Köln
Serienteile unmittelbar aus den CAD-Daten
Unsere Webinar-Empfehlung
Der Summit richtet sich an Entscheider aus den Bereichen Fertigung, Instandhaltung, Fabrikautomatisierung, Automatisierung, Intralogistik und Fabrikplanung, Netzplanung, Netzwerkinfrastruktur, Innovationsmanagement. Daneben sind Hersteller aus den Bereichen Maschinenbau, Sensorik,…
Teilen:
