Universelles Laser-Steuerungsmodul löst gleich mehrere große Herausforderungen des Additive Manufacturing
Weßling, Donnerstag, 19. Januar 2017 – Dank gleichmäßiger Leistungsdichte, niedriger Driftwerte, leistungsstarken Scannern und dynamisch veränderbarer Spot-Durchmesser ist das neue Additive Manufacturing Modul (AM-MODUL) von RAYLASE eine universelle Lösung für Hersteller von 3D-Drucksystemen. Aufgrund der kompakten Bauweise lassen sich bis zu vier AM-MODULe parallel über einem Baufeld betreiben, um den Fertigungsprozess zu beschleunigen und Produktionsredundanz zu schaffen.
Ob „Losgröße 1“, komplexe Bauteilformen oder hohe Anforderungen an Genauigkeit und Stabilität: Sowohl in der Industrie 4.0 als auch im Flugzeug- und Automobilbau eröffnet Additive Manufacturing fantastische Möglichkeiten.
Bei diesem oft auch als 3D-Druck oder Selective Laser Melting bezeichneten Verfahren wird im ersten Schritt eine dünne Schicht pulverisiertes Rohmaterial, z.B. Metall, in einem Arbeitsbereich aufgetragen. Anschließend rast ein starker Laserstrahl in genau definierter Bahn über das Pulver und verschmilzt es mit der darunter liegenden Schicht zu festem Material. So entsteht Schicht für Schicht ein dreidimensionales Objekt.
Die Leistungsfähigkeit des Prozesses hängt vorrangig von der genauen Steuerung der Laserquelle sowie der Ablenkung und Fokussierung des Laserstrahls ab. Das AM-MODUL von RAYLASE stößt hier in neue Dimensionen vor. Es basiert auf den hauseigenen Laserablenkeinheiten SUPERSCAN IV bzw. SUPERSCAN V mit ultra-leichten Spiegeln und leistungsstarken, voll-digital gesteuerten Galvanometern zur besonders dynamischen Strahlführung mit extrem hohen Beschleunigungen. Die absolute Wiederholgenauigkeit beträgt bei der High-Performance-Version 2,96 µm.
Während des Sintervorganges verändert sich innerhalb des Arbeitsfeldes die Brennweite für den Laserstrahl. Die Optik des Linear-Translator-Moduls realisiert dennoch die stets exakte Fokussierung des Laserstrahls. Dabei erlaubt sie die dynamische Anpassung der Spotgröße und stellt die homogene Leistungsdichte innerhalb des Spots sicher.
Ein AM-MODUL allein kann bereits ein Feld von bis zu 500 mm x 500 mm bearbeiten. Dank der hohen Arbeitsgenauigkeit lassen sich bis zu vier AM-MODULe kombinieren, so dass Felder von bis zu 800 mm x 800 mm möglich sind oder der Fertigungsprozess bis zu vierfach beschleunigt wird. Mit einer maximalen Laser-Leistung von 3 kW kann das AM-MODUL auch im Bereich „Auftragsschweißen“ bzw. „Direct Energy Deposition“ eingesetzt werden.
Das AM-MODUL ist darüber hinaus um ein Sensor-Modul erweiterbar. Hier überwachen und dokumentieren Kameras durchgängig die Prozess- und Bauteilqualität mit einem optischen Auflösungsvermögen von bis zu 15 µm. Zudem erlauben sie die ständige Kalibrierung der Laserstrahlführung zum Arbeitsfeld für eine optimale Wiederholgenauigkeit.
Alternativ können breitbandig detektierende Sensoren wie z.B. Fotodioden oder Pyrometerköpfe zur Lichtintensitäts- bzw. Temperaturmessung einfach integriert werden.
Somit stellt das neue AM-MODUL von RAYLASE eine universelle und dennoch kostengünstige Lösung für zahlreiche Anwendungen im Additive Manufacturing Bereich dar. Dank des weitreichenden Funktionsumfangs, einer umfassenden Auswahl an passendem Zubehör und der persönlichen Beratung durch die Anwendungsexperten von RAYLASE, lässt sich das AM-MODUL als Herzstück leistungsstarker Systeme für Additive Manufacturing schnell und effizient integrieren.