Das spanische Unternehmen Meltio nutzt für seine AM-Maschinen ein selbst patentiertes Verfahren, mit dem sich Teile unter Verwendung von handelsüblichem Schweißdraht herstellen lassen. Mit der Meltio M600 hat das Unternehmen diese Woche eine neue Anlage präsentiert, die sich zur Nutzung direkt in der Werkstatt eignet.
Das LMD-Verfahren (LaserMetal Deposition, eine Variante des Directed Energy Deposition (DED)-Verfahrens) von Meltio arbeitet ähnlich wie ein MIG/MAG-Schweißgerät: Ein Schweißdraht wird aufgeschmolzen und das flüssige Metall in Schichten abgelegt. Ein Schutzgas verhindert Oxidation, die Hitze wird durch einen Ring leistungsstarker Blaulicht-Laser rund um die Drahtdüse erzeugt und wirkt sehr gezielt auf einem Punkt.
Das Verfahren hat mehrere Vorteile: Vor allem anderen die einfache Verfügbarkeit und Handhabung des Materials: Schweißdraht auf Spulen ist nahezu überall und mit den unterschiedlichsten Materialien verfügbar. Metallpulver dagegen ist reaktionsfreudig und gefährlich für den Menschen, es muss also immer unter kontrollierten Bedingungen gelagert, transportiert und gehandhabt werden. Dementsprechend preiswerter ist das Material.
Statt die Baukammer während des Bauprozesse komplett mit Pulver zu füllen, legen die Meltio-Maschinen das Material nur genau dort ab, wo es benötigt wird, was die Handhabung weiter vereinfacht – man denke allein an das Gewicht einer komplett mit Stahlpulver gefüllten Baukammer. Zudem lassen sich mehrere Drähte in einem Druck nutzen, der Druckkopf der Meltio M600 kann beispielsweise vier Drähte verarbeiten und automatisch tauschen.
Der Meltio-Druckkopf vereinigt Drahtdüse, Gasdüsen und Laserköpfe in einer Baugruppe, die ab Werk kalibriert ist und vom Benutzer nie kalibriert werden muss. Neun blaue Laserdioden mit einer Gesamtleistung von 1.000 Watt schmelzen den Draht – da blaue Laser effizienter als die in den Vorgängergeräten genutzten grünen Pendants, reicht weniger elektrische Leistung aus. Die Hot Wire-Funktion heizt den Draht elektrisch, bevor er die Düse verlässt, was einen höheren Durchsatz ermöglicht.
Der 300 x 400 x 600 Millimeter große Bauraum enthält eine Bauplattenhalterung, die auch Nullpunktspannsysteme aufnehmen kann, so lassen sich Automatisierungen einfach umsetzen. Mit einem in allen drei Achsen nutzbaren Tastkopf lassen sich beispielsweise Bauteile einmessen, auf denen der Drucker neue Geometrie aufbauen soll – so lassen sich beispielsweise Verschleißstellen oder abgebrochene Teile reparieren. Der Bauraum lässt sich mit Inertgas fluten, so dass Sauerstoff praktisch komplett verdrängt wird – das ist beim Drucken mit hochreaktiven Werkstoffen wie Titan sehr wichtig.
Meltio legt Wert darauf, in seinen Druckern Teile zu erzeugen, die möglichst wenig Nacharbeit erfordern. Dass die Nacharbeit der größte Knackpunkt in der industriellen Nutzung von Metall-3D-Druck ist, habe ich schon vor längerer Zeit einmal aufgezeigt. Einfache Bedienung dank neuer Druckvorbereitungssoftware, geringe Größe des Gesamtsystems, robuster Aufbau – Meltio tut bei der komplett neu entwickelten M600 alles, um die Integration des Geräts in bestehende Fertigungsumgebungen so einfach wie möglich zu machen.
Lukas Hoppe, Research+Development Director bei Meltio, sagt: “Die Designvorgabe für den neuen Meltio M600 bestand darin, sich vorzustellen, wie der perfekte 3D-Drucker für die Maschinenwerkstatt aussehen würde. Die überwiegende Mehrheit der 3D-gedruckten Metallteile muss in der Werkstatt nachbearbeitet werden, und da wir die Einführung der additiven Metallfertigung in großem Maßstab vorantreiben wollen, haben wir eine klare Vorstellung davon, dass die moderne Werkstatt der ideale Einstiegspunkt ist.”
Hoppe fährt fort: „Die Meltio M600 war für uns der nächste logische Schritt auf unserem Weg zur Masseneinführung von Laser Wire DED, dem Verfahren, auf dem alle Meltio-Systeme basieren. Wir begannen mit dieser Arbeit ernsthaft im Jahr 2019, als wir mit der Einführung der Meltio M450 den Prototyping-Bereich verließen. Nachdem wir drei Jahre lang Erfahrungen mit der Technologie gemacht und sie optimiert hatten, war die Zeit endlich reif für die Arbeit am nächsten System. Unser Ziel bei der M600 war es, das richtige Gleichgewicht zwischen Maschinengröße, Kosten und Produktivität zu finden und dabei keine Kompromisse bei Qualität, Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit einzugehen. Um dies zu erreichen, haben wir nicht einfach eine ‚vergrößerte‘ M450 entwickelt, sondern jedes einzelne Teil der Maschine von Grund auf neu entwickelt, um die Technologie auf die nächste Stufe zu heben, basierend auf den Erkenntnissen aus der Herstellung und Installation von über 300 Laser-DED-Maschinen.“
Leider konnte ich nicht beim Launch Event in Linares dabei sein, die neue Maschine hätte mich sehr interessiert. Meltio setzt hier genau meine Vision um – raus aus der Exotenecke und aus dem Labor mit dem Metall-3D-Druck, rein in die echte Fertigung.