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HS Automation hat in Zusammenarbeit mit Kuka eine Roboterlösung für den Metall-3D-Druck, nämlich für das Laserauftragschweißen entwickelt. Die Lösung kombiniert Roboter der Iontec-Familie mit einem Drehkipptisch. Sechs Laser sorgen dafür, das Schicht für Schicht das vorab designte 3D-Objekt entsteht.
Die modulare Automationszelle von HS Automation mit dem Kuka KR Iontec Roboter und einem Drehkipptisch, der sich synchron zum Roboterarm entsprechend der Werkstückvorgaben bewegt, sorgt für hohe Präzision beim Laserauftragschweißen. Sechs Schweißlaser am Ende eines Druckkopfes von Meltio schmelzen den zugeführten Draht präzise auf das Trägermaterial beziehungsweise das entstehende Werkstück. Der Drehkipptisch, der ebenfalls von Kuka entwickelt wurde, positioniert das Werkstück so, dass der Druckkopf immer an der richtigen Stelle neues Material aufschweißen kann. Stützstrukturen, wie sie beim herkömmlichen 3D-Druck üblich sind, werden so obsolet.
Einsatzbereiche für die modulare Automationszelle
Das Robotersystem ist beispielsweise in der Lage, doppelwandige Objekte wie Bauteile mit innenliegenden Kühlungskanälen zu fertigen. Der mit sechs 200-Watt-Lasern ausgestattete Druckkopf verarbeitet neben dem Einzelmaterial-3D-Druck auch zwei unterschiedliche Metall-Materialien in einem 3D-Druck-Bauteil.
Bild: Kuka
„Fast jedes Material kann verarbeitet werden: Edelstahl, Titan, Werkzeugstähle, Nickellegierungen. Unser Laserpartner Meltio arbeitet aktuell daran, Kupfer zu drucken. Damit rückt der Einsatz auch für E-Mobilitätsprojekte in greifbare Nähe“, prognostiziert Marc Steidinger. Der Geschäftsführer von HS Automation, zuständig für die technische Leitung des Projekts, sieht Einsatzbereiche vor allem in der Ersatzteilproduktion, in der Entwicklung von Serien und in der Medizintechnik. Im Prototypenbau profitieren Anwender von der komplett flexiblen Anpassung der Druckparameter. Künstliche Kniegelenke aus Titan und andere medizinische Implantate werden dank Metall-3D-Druck in Zukunft individuell an den Patienten angepasst.
Einsatz in KMU für Ersatzteile
Das Verfahren löst zum Beispiel auch Ersatzteilprobleme, da nicht mehr verfügbare Bauteile selbst produziert werden können. „Mit der Roboterlösung erweitern wir die Möglichkeiten der additiven Fertigung“, so Rolf Steidinger, Geschäftsführer sowie kaufmännischer Leiter von HS Automation. „Sobald ein Teil nicht konventionell gefertigt werden kann, ist der Einsatz dieses Geräts unumgänglich.“
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Der Einsatz von Software-Lösungen wie Kuka.CNC macht die Technologie attraktiv für kleine und mittlere Unternehmen. Dank der Software können per CAD/CAM-System designte Strukturen direkt gefahren werden – ohne in Kuka Robot Language (KRL) umgewandelt zu werden. (eve)
Über HS Automation
HS Automation verfolgt mit seinen ca. 20 Mitarbeitenden das Ziel, Automatisierung auch für andere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) produktiv nutzbar zu machen. Im Zuge der Kuka Systempartnerschaft, die seit 2017 besteht, nutzen die beiden Unternehmen lösungsorientiert und gewinnbringend die Stärken des jeweils anderen: direkter Zugang zu praktischen Herausforderungen, branchenspezifisches Know-how und hohe Applikationserfahrung. Die Experten von HS Automation konzipieren und bauen komplette Fertigungslinien – von der Maschinenbeladung, der Einspeisung von Maßen und Zuschnitt über das automatisierte Zusägen hin zum Verschrauben oder Vernageln. Sie setzen aber auch Einzelprojekte wie Punktschweißzellen um. Vor Inbetriebnahme nutzt HS Automation ebenfalls Kuka Produkte wie Kuka.Sim, um den Projekterfolg zu sichern. Die Experten planen damit Raummaße, Bewegungsradien und Sicherheitsbereiche der Anlage vorab.
