Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

3D-Druck und traditionelle Fertigungsverfahren in einer Maschine

17.11.2015

Eine neue Konstruktions-Software von Siemens verbindet 3D-Druck mit traditionellen Fertigungstechniken. Die mit der Software NX Hybrid Additiv Manufacturing entworfenen Produkte oder Werkstücke lassen sich später in sogenannten hybriden Maschinen fertigen, die subtraktive Verfahren wie Fräsen, Bohren oder Schleifen mit additiven Techniken wie dem 3D-Druck kombinieren.

3D-Drucken – oder Additive Manufacturing, also additives Fertigen – bietet im Vergleich zur traditionellen Herstellung eines Werkstücks eine sehr große Formenvielfalt. Hybride Werkzeugmaschinen, die beide Techniken in einer Fertigungsstation vereinen, sind ein relativ junges Konzept und eröffnen völlig neue Konstruktionsmöglichkeiten.


3D-Drucker, die dreidimensionale Objekte aus Kunststoff herstellen, gibt es seit den 80er-Jahren. Mit einer neuen Konstruktions-Software von Siemens kann nun auch der 3D-Druck mit traditionellen Fertigungstechniken verbunden werden - so genannte hybride Werkzeugmaschinen, die beide Techniken in einer Fertigungsstation vereinen. Bild: DMG MORI

NX Hybrid Additiv Manufacturing von Siemens ist eines der ersten Konstruktionsprogramme für eine solche Maschine. Auf der Werkzeugmaschinenmesse EMO in Mailand stellte Siemens seine Lösung an einer Hybridmaschine von DMG Mori vor, die Laserauftragschweißen und ein mehrachsiges Fräswerkzeug kombiniert.

Als industrieller Anwender setzt Siemens schon länger auf additive Fertigungstechniken wie zum Beispiel das Laserauftragschweißen zum schichtweisen Aufbringen von Metallen. Die Produktionszeit von Brennerköpfen für Gasturbinen sank zum Beispiel um bis zu 90 Prozent, seit sie direkt auf den Brennerrumpf aufgedruckt werden. In ähnlicher Weise kann man ein Produkt traditionell in Serie fertigen und dann individuelle Komponenten aufdrucken.

Außerdem ermöglicht der 3D-Druck völlig neue Formen wie zum Beispiel wabenartige Strukturen. Und bisher massiv ausgelegte Teile können mit 3D-Druck relativ einfach mit Hohlräumen versehen werden, um Gewicht zu sparen.

Wird eine hohe Genauigkeit gefordert, so lassen sich additive Fertigungstechniken und traditionelle Verfahren kombinieren. Eine optimale Lösung sind daher hybride Maschinen, mit denen man an einer Arbeitsstation ein Werkstück durch Materialauftrag aufbauen und anschließend hochgenau nachbearbeiten kann.


Optimale Unterstützung mobiler, digitaler Arbeitsabläufe

Eine Fertigungsmaschine muss für additive Techniken grundsätzlich anders programmiert werden. Beispielsweise unterliegen die Wege, die der Druckkopf abfährt, völlig anderen Vorgaben als die Wege eines Fräskopfs. Dazu kommt die Temperatur als zusätzlicher Steuerungsparameter. Beim Laserauftragschweißen wird die zu bearbeitende Stelle erwärmt und Metall aufgeschmolzen. Welche Wärmemenge der Druckkopf aufbringt, hängt von der Temperatur des Werkstücks ab.

Je mehr Zeit seit dem letzten Bearbeitungsschritt vergangen ist, desto stärker ist es abgekühlt und desto mehr Laserleistung muss der Druckkopf aufbringen. In hybriden Maschinen kommt hinzu, dass zwischen additiven und subtraktiven Schritten sinnvoll gewechselt werden muss – beispielsweise um ein gedrucktes Teil nachzubearbeiten, bevor es von nachfolgenden Teilen so verdeckt wird, dass es für die Fräse nicht mehr zugänglich ist.

Siemens hat deshalb seine PLM NX Software für das Design, die Konstruktion und die Fertigung von Produkten um das Modul NX Hybrid Additiv Manufacturing erweitert. Die Software erlaubt die Konstruktion von Produkten mit einer Kombination aus subtraktiven und additiven Techniken und sorgt für einen sinnvollen Ablauf der einzelnen Prozessschritte. Sie simuliert den gesamten Fertigungsvorgang und überträgt den geprüften Prozess auf die Maschinensteuerung. Derzeit ist die NX Hybrid Additiv Manufacturing speziell für die Lasertec 65 3D von DMG Mori und für die CNC-Steuerung Sinumerik 840D sl von Siemens ausgelegt.
Norbert Aschenbrenner


Herr Dr. Norbert Aschenbrenner

Redaktion

Siemens AG
norbert.aschenbrenner@siemens.com 


Herr Florian Martini

Pressekontakt

Siemens AG
florian.martini@siemens.com

Kontakt zur Redaktion

Schreiben Sie uns:

pof@siemens.com

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens Pictures of the Future
Weitere Informationen:
http://www.siemens.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Industrie 4.0: Fremde Eindringlinge im Unternehmensnetz erkennen
16.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT

nachricht Die Thermodynamik des Rechnens
11.04.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Moleküle brillant beleuchtet

23.04.2018 | Physik Astronomie

Sauber und effizient - Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstofftechnologien auf Hannover Messe

23.04.2018 | HANNOVER MESSE

Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen

23.04.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics