Industrieller Highend-3D-Druck für Funktionsprototypen, Ersatzteile und Serien direkt aus 3D-Daten.

Teaser

Additive Fertigung

Reproduzierbare Qualität für Einzelteile, Ersatzteile oder Serienfertigung.

Additive Manufacturing ist das Gegenteil der materialabtragenden, subtraktiven Fertigung, bei der aus einem Materialblock das gewünschte Objekt herausgearbeitet wird. Beim Additive Manufacturing (kurz: AM; zu Deutsch: Additive Fertigung) wird mit Hilfe verschiedener Materialien und einem 3D-Drucker das Endprodukt schichtweise aufgebaut und erstellt.

FKM steht für funktionsfähige additiv gefertigte Bauteile, die dieselben mechanischen Anforderungen wie ein zu ersetzendes oder am Ende der Produktentwicklung stehendes Serienbauteil erfüllen müssen. Aus diesem Grund setzen wir von Anfang an – seit 1994 – auf die pulverbettbasierten Additive Fertigungs-Verfahren Selektives Lasersintern für den Kunststoff-Bereich, sowie Selektives Laserschmelzen für den Metall-Bereich.

Auch wenn umgangssprachlich meist vom 3D-Druck-Bauteil gesprochen wird, bedeutet der Begriff Additive Manufacturing, dass es sich dabei vom Anspruch her um ein ganz eigenes Produktionsverfahren handelt, an dessen Ende echte Bauteile oder belastbare Funktionsprototypen stehen, die in reproduzierbarer und abgesicherter Qualität hergestellt werden.

Additive Fertigung – Unsere Leistungen

FKM erstellt für Sie und nach Ihren Vorgaben Produkte mittels 3D-Druck. Die Endprodukte der Additiven Fertigung sind vollfunktionsfähig, einsatzbereit und belastbar. Bei der Fertigung wenden wir, je nach Wunsch, Material und Bedarf, verschiedene Technologien an und geben fertigen Druckobjekten den letzten Schliff. Zu unseren Leistungen zählen:

Basis bilden dabei CAD-Druckdaten, die Sie uns zukommen lassen, oder die wir gemeinsam mit Ihnen erstellen. Je nach Einsatzgebiet des Druckobjektes wählen wir das optimale Material aus unseren insgesamt 17 verschiedenen 3D-druckbaren Kunststoffen und Metallen. Wir schöpfen dabei alle Möglichkeiten aus, um auch unmöglich erscheinende Ideen und Projekte umzusetzen.

FKM Laserswintering

Unser Leistungsportfolio

Die beiden Verfahren SLS und SLM beruhen auf der gleichen additiven Technologie unterscheiden sich lediglich im Detail voneinander. Beim Lasersintern werden Kunststoffpulver zu Objekten verschmolzen. Sollen metallene Bauteile entstehen, greift das SLM-Verfahren. Beide Verfahren werden im Rahmen des Rapid Prototyping, Rapid Tooling und Rapid Manufacturing, also des schnellen Herstellens funktionsfähiger Prototypen, Werkzeuge und Bauteile, eingesetzt. Bis hin zu einsatzfähigen Bauteilen entstehen auf diese Weise dreidimensionale Objekte. FKM bietet zur optimalen Nachbearbeitung und Veredelung eine Reihe an Techniken an. Auf Wunsch lackieren, färben, beschichten oder polieren wir Ihre gedruckten Projekte. Mit Hilfe eines speziellen Infiltrationsverfahrens können wir die Bauteile auch wasser- oder gasdicht machen. Dank zahlreicher moderner 5-Achs-Fräsmaschinen (in Zusammenarbeit mit der Henkel Modellbau GmbH) ist es uns möglich, anspruchsvolle spanende Nachbearbeitungen durchzuführen. Einheitliche Standards und gleichbleibende Qualität gewährleisten wir durch unser ISO 9001 zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem sowie in unserer hauseigenen Qualitätssicherung z.B. durch 3D-Scanning, Partikelmessungen, Dichtemessungen und Zugversuche.

Was ist Additive Fertigung?

Additive Manufacturing wird als eine der Schlüsseltechnologien im Rahmen der Industrie 4.0 gehandelt. Wurde es in der Vergangenheit häufig nur für Rapid Prototyping und Rapid Tooling eingesetzt, hält es inzwischen zunehmend Einzug bei der Herstellung von Produktserien, und revolutioniert bis dato weltweit die Industrie. Dank dieses Verfahrens werden Kosten und Herstellungszeiten enorm eingespart. Auch die Produktentwicklung und damit die Markteinführung gehen deutlich schneller vonstatten. Bis dato wurden Werkzeuge ausschließlich in einer abtragenden, subtraktiven Weise hergestellt und Bauteile im Metall- oder Kunststoffguss waren nur in sehr großer Stückzahl wirtschaftlich herstellbar, was deutlich mehr unnötige Ressourcen verbraucht. Von der Automobilindustrie bis hin zur Prothetik ist die Additive Fertigung eine Herstellungsmethode mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. Der 3D-Druck kann Alternativlösung bisheriger Produktionsverfahren sein oder intelligent in bewährte Abläufe integriert werden.

mit SLS erstellte 3D-Objekte

Alle Vorteile auf einen Blick:

  • zeit- und kosteneffiziente Herstellung von Bauteilen
  • komplexe und filigrane Geometrien möglich
  • innenliegende komplexe Strukturen möglich
  • geringerer Materialverbrauch
  • werkzeuglose Herstellung
  • entwicklungsbegleitende Prototypenherstellung
  • vollautomatisierte Herstellung vollfunktionsfähiger Werkstücke

Die Vorteile von AM-Verfahren

Insbesondere in Entwicklungsprozessen ist das dreidimensionale Drucken von Bauteilen eine äußerst sinnvolle Möglichkeit, um mit geringem Zeit- und Materialaufwand zu neuen Ergebnissen zu gelangen, oder Formen und Funktionen zu optimieren. Vor allem die Möglichkeit, individuelle und sehr spezifische Produkte, vor allem in der Medizin, recht schnell herzustellen, ist ein großes Plus des Additiven Manufacturing. Als weiterer und wohl wichtigster Vorteil gilt, dass geometrisch aufwändige und komplexe Objekte hergestellt werden können. Und das ganz ohne speziell angefertigte Werkzeuge, wie man dies beim Spritzguss bräuchte und was nicht unbedingt immer wirtschaftlich ist. Bei der additiven Produktion können filigrane Formen entstehen. Auch innenliegende komplexe Strukturen wie konturnahe Kühlkanäle, dünnwandige oder lose Teile werden damit in einem Arbeitsschritt angefertigt. Somit verringert sich die Anzahl an potenziell mechanischen Schwachstellen in Form von Nähten.

Die AM-Verfahren bei FKM Sintertechnik

Bei FKM bieten wir Ihnen zwei verschiedene 3D-Druck-Verfahren an – das SLS und das SLM. Beim Selektiven Lasersintern werden Kunststoffpulver zu den jeweils vorprogrammierten Objekten verschmolzen, beim Selektiven Laserschmelzen kommen verschieden Metallpulver zum Einsatz. Beide basieren auf der Idee des Schichtbauverfahrens. In einem geschlossenen Bauraum einer unserer 40 3D-Fertigungsanlagen wird das Endprodukt schichtweise aufgebaut, automatisiert und werkzeuglos. Innerhalb des Bauraums befindet sich eine bewegliche Plattform, diese wird während des Herstellungsprozesses schrittweise abgesenkt. Nach jeder Absenkung wird ein dünne Schicht des gewählten Materials in Pulverform aufgetragen. Ein leistungsstarker und auf das Grundmaterial angepasster Laserstrahl verschmilzt punktgenau und nach CAD-Vorgaben dieses Pulver entlang der gewünschten Konturen und Strukturen. In unseren Maschinen können dabei Bauvolumen von maximal 1000 x 500 x 450 mm entstehen. Bauteile, die größer sind, werden in jeweils sinnvollen einzelnen Einheiten gedruckt und anschließend bei uns montiert.

Fertigungsanlagen für Metall 3D Druck

Additive Fertigung – Materialien

Insgesamt arbeiten wir mit 17 verschiedenen 3D-Druck-Materialien im Additiven Manufacturing – Kunststoffe und Metalle. Je nach gewünschtem Objekt bieten sich andere Materialien an, die Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Flexibilität, Leichtigkeit oder Temperaturbeständigkeit besitzen.

Selektives Lasersintern

Kunststoffe

Für das Lasersinterverfahren verwenden wir zehn verschiedene Polymere in Pulverform. Die Wahl richtet sich nach dem Einsatzzweck des fertigen Objekts.

  • PA 12 weiß, natur und grau
  • PA 12 GF (mit Glas)
  • PA 11
  • PA 6
  • Alumide (PA 12 mit Aluminium)
  • PA 12 FR (mit Flammschutz)
  • TPU
  • PEEK HP3
Selektives Laserschmelzen

Metalle

Aktuell bieten wir sieben verschieden Metalle in Pulverform an. Jeder Rohstoff erlaubt bestimmte Funktionalitäten und Vorteile, daher wählen wir immer das Material, das am besten für den Zweck des fertigen Bauteils geeignet ist. Auch Objekte, die hohen Belastungen – thermisch und/oder mechanisch – standhalten müssen, können wir dank spezieller Rohstoffe fertigen.

  • Aluminium AlSi10mg
  • Edelstahl 1.4404 und 1.4542
  • Werkzeugstahl 1.2709
  • Inconel 718
  • Kupfer CuNi2SiCr
  • Cobalt-Chrom
  • Titan Ti6Al4V

Anwendungsbereiche des Additive Manufacturing

Additive Druckverfahren haben vielfältige, beinahe unbegrenzte Anwendungsbereiche. Vom Modellbau bis zu Kleinserien finden sich dreidimensional gedruckte Produkte. Häufig werden Einzelstücke oder Ersatzteile benötigt, die sonst nicht oder nur schwer erhältlich sind. Auch im Bereich der Medizin und Prothetik bietet AM enorme Vorteile, um patientenspezifische Lösungen zu produzieren. Auch entwicklungsbegleitend ist der 3D-Druck eine unschlagbare Lösung, um einerseits Entwicklungskosten möglichst gering zu halten und andererseits am Objekt selbst Funktion und Handhabung zu testen und zu optimieren, bis die Idee vollständig und erfolgreich realisiert wurde. Die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie sind wohl die Bereiche, die am meisten vom 3D-Druck profitieren. Erstmals können nun kosten- und zeiteffizient Bauteile entwickelt werden, die äußerst filigran und leicht sind. Gleichzeitig sind diese Leichtbauobjekte sehr stabil, da unnötige Schweiß- oder Schraubverbindungen wegfallen. Dies bedeutet verminderten Treibstoffverbrauch, erhöhte Stabilität und Sicherheit sowie neuartige Formen.

verschiedene 3d-gedruckte Bauteile