Was ist additive Fertigung?
Additive Fertigung ist ein Herstellungsverfahren, das darin besteht, Bauteile durch Materialzufügung auf Basis eines digitalen Modells ohne Form herzustellen. Additive Fertigung ist eine Technologie, die wirtschaftliche und effiziente Prozesse nutzt, die seit mehreren Jahren die Produktionsmethoden und -stätten revolutionieren.
Dieses Fertigungskonzept zielt darauf ab, Teile oder Objekte durch schichtweises Hinzufügen von Material zu erstellen. Diese Materialien können Kunststoff, Metall oder Metallpulver sein. 3D-Druck ist ein gebräuchlicher Name für additive Fertigung. Allerdings gibt es einige Unterschiede zwischen 3D-Druck und additiver Fertigung.
3D-Druck ist noch begrenzt und meist für den häuslichen Gebrauch mittels additiver Technologie vorgesehen. Additive Fertigung hingegen bezieht sich auf die Herstellung neuer, langlebiger und komplexer Komponenten in einem industriellen Kontext. Dabei werden Materialien wie Metall, Keramik oder Metallpulver verwendet.
Präzision und Individualisierung sind in vielen Sektoren unerlässlich (Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Energie, Medizin usw.). Deshalb muss der Prozess die Erstellung von Prototypen und die Fertigung voll funktionsfähiger Metallteile in kurzer Zeit ermöglichen. Additive Fertigung tendiert zur Massenfertigung von Teilen mit einem wirtschaftlicheren Materialverbrauch.
Die Vorteile der additiven Fertigung
Additive Fertigung bietet den Vorteil, Produktionsstätten effizienter zu machen. 3D-Druck ist die beliebteste Standardmethode zur Herstellung industrieller Objekte. Additive Fertigungstechniken haben jedoch das Potenzial, die Art und Weise der Fertigung und Produktion zu verändern. Branchen, die diese Prozesse integrieren, können reale Vorteile erzielen.
Die Hauptvorteile der additiven Fertigung, sei es auf Basis von Metallpulvern, Polymerwerkstoffen oder Keramik, sind folgende:
- Reduzierte Kosten und Produktionszeiten;
- Einsparung von genutztem und wiederverwendbarem Material;
- Individualisierung technischer Teile;
- Hinzufügung neuer Funktionalitäten zu gefertigten Teilen;
- Allgemeine Verstärkung der Struktur der Teile;
- Herstellung von Teilen, die mit traditionellen Bearbeitungsmethoden nicht gefertigt werden können.
Der Einsatz eines Handschuhkastens bei der additiven Fertigung mit Metallpulver
Die Nutzung additiver Fertigung erfordert vor allem einen schrittweisen Sicherheitsprozess. Es gibt verschiedene Anwendungen, insbesondere:
- Vorbereitung von Metallpulvern: Hierbei geht es um die Vorbereitung der Pulver, die für den additiven Fertigungsprozess verwendet werden. Die Pulver können gemahlen, gesiebt, gewogen und als Pulver mit sehr feiner Korngröße, oft Nanopartikelgröße, umverpackt werden. Diese Schritte müssen innerhalb eines Handschuhkastens durchgeführt werden, in dem Feuchtigkeit und Sauerstoffgehalt kontrolliert werden. Jacomex entwickelt Containment-Systeme, die eine sichere Durchführung dieser Schritte ermöglichen. Die Feuchtigkeitskontrolle bewahrt die intrinsischen Eigenschaften der Pulver, während die Sauerstoffkontrolle (Eliminierung von Sauerstoff) das Brandrisiko bei Kontakt mit Luft vermeidet. Airlock-Systeme ermöglichen den sicheren Transfer von Pulvern in inerte Fässer.
Jacomex entwickelt maßgeschneiderte Handschuhkästen für die Vorbereitung von Metallpulvern, die die Arbeitsstation sicher machen und die Bediener sowie die Umgebung schützen.
- Additive Fertigung: Der kombinierte Einsatz eines Roboters in der additiven Fertigung mit feinen Metallpulvern macht es unerlässlich, die Fertigungsumgebung zu sichern. Eine maßgeschneiderte Containment-Einhausung wird üblicherweise mit einer kontrollierten, in der Regel gereinigten Atmosphäre konzipiert, die Arbeiten bei sehr niedrigen Sauerstoffwerten ermöglicht, im Bereich von wenigen ppm bis zu einigen zehn ppm, selbst bei Einhausungsvolumen von bis zu 100 m3.
Das Unternehmen hat eine modulare Industrie-Einhausung mit variablen Abmessungen speziell entwickelt, die in den additiven Fertigungsphasen mit der Integration eines Roboters mit Laserspannkopf eingesetzt wird. Eine angepasste Arbeitsumhausung, gesichert in einer kontrollierten Atmosphäre, die durch eine Hochleistungs-Reinigungseinheit gereinigt wird.