Der Werkzeugmaschinenhersteller Grob präsentiert mit der GMP300 Grob erstmals auf der Messe Formnext sein Fertigungsverfahren Liquid Metal Printing (LMP) zur Herstellung endkonturnaher Bauteile.
Wenn vom 15. – 18.11. auf der Formnext die neuesten Entwicklungen der additiven Fertigung präsentiert werden, ist auch Grob mit einem 70 m2 großen Messestand erstmals vertreten und zeigt live sein neues Fertigungsverfahren zur Herstellung endkonturnaher Aluminiumbauteile. Gezeigt wird die GMP300 für die Einzel- und Kleinserienfertigung. Dabei steht GMP für Grob Metal Printing und die 300 für die Größe des Arbeitsraumes 300x300x300 mm3. Die GMP300 ist mit einer 3-Achs-Kinematik und einer maximalen Achsgeschwindigkeit von 30 m/min. ausgestattet. Die inerte Atmosphäre sorgt für gleichbleibend gute Materialeigenschaften.
Vorteile des LMP-Verfahrens
Im Gegensatz zu den bekannten Pulverbettverfahren ist bei dem von Grob entwickelten LMP-Verfahren das Ausgangsmaterial Draht. Dadurch werden die Materialkosten reduziert und es gibt keine Gesundheits- oder Explosionsgefahr, wodurch die persönliche Schutzausrüstung vereinfacht wird. Zudem entfallen zusätzliche Arbeitsschritte wie das Entpulvern des Bauteils sowie das Sieben und Aufbereiten des Pulvers. Beim LMP-Verfahren handelt es sich um einen Mikrogießprozess, der im Gegensatz zum Schweißen keinen oder nur geringen thermischen Verzug aufweist.
Das LMP-Verfahren erzeugt ein homogenes Mikrogefüge bei Streckgrenzen, die gleich oder zum Teil auch über den Werten des Ausgangsmaterials liegen. Darüber hinaus punktet das Verfahren durch seine hohe Flexibilität und Produktivität. Die Flexibilität wird erreicht durch die Möglichkeit eines schnellen Materialwechsels ohne hohen Reinigungsaufwand, durch die hohe Variabilität des Tropfendurchmessers, der durch den Einsatz unterschiedlicher Düsen zwischen 380 und 700 µm eingestellt werden kann und dadurch, dass sich der Druckkopf inklusive Düse während des Aufbauprozesses sowie die Bauplatten zwischen den Druckjobs schnell wechseln lassen.
Die hohe Produktivität des LMP-Verfahrens entsteht in erster Linie durch die erreichbaren hohen Aufbauraten, die bei einer maximalen Tropfenfrequenz von 500 Hz und einem Tropfendurchmesser von 700 µm 320 cm3/h ergibt, durch den reduzierten Nachbearbeitungsaufwand und der Tatsache, dass die Bauteilkosten nur gering über den Füllgrad der Bauplatte skalieren.
Erweiterung der metallverarbeitenden additiven Fertigungsverfahren
Die LMP-Technologie ist auf dem Markt so gut wie noch nicht bekannt. Trotzdem wird sie bei Grob als eine wichtige Erweiterung der aktuell im Markt existierenden, metallverarbeitenden additiven Fertigungsverfahren gesehen. Dabei punktet das Verfahren mit einer höheren Aufbaurate als vergleichbare PBF-Anlagen bei einer besseren Bauteilauflösung verglichen mit aktuellen DED (Direct Energy Deposition) Verfahren.
Bereits bei der Entwicklung der GMP300 hat Grob auf eine robuste und industrietaugliche Umsetzung geachtet. „Ohne Pulverhandhabung sowie der Verzicht auf jegliche Strahlquellen ermöglichen die Integration der Anlagen in eine bestehende Fertigung ohne erhöhte Sicherheitsvorkehrungen“, weiß Dr.-Ing. Johannes Glasschröder, bei Grob zuständiger Teamleiter für die Additive Fertigung, einen weiteren Vorteil zu schätzen. „Zudem sehen wir durch die Notwendigkeit der Nachbearbeitung von Funktionsflächen additiv gefertigter Bauteile starke Synergieeffekte mit unserem bereits bestehenden Portfolio im Bereich der zerspanenden Fertigung“.
Aktuell kommt das LMP-Verfahren von Grob beim Fraunhofer-Institut in Augsburg zum Einsatz, die eine GMP300 erworben haben und sie im Zuge verschiedener Forschungs- und Industrieprojekte einsetzen. Da Grob mit dem Augsburger Fraunhofer Institut eng zusammenarbeitet, fließen Erkenntnisse im Rahmen dieser Kooperation in die weitere Entwicklung ein.
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