Additive Fertigung

Pulverbett und Pulverdüse: Wie aus einer Idee und Metallpulver Bahnbrechendes entsteht.

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Strukturen, die bisher unmöglich waren. Effiziente Temperierung ganzer Geometriebereiche auf engstem Raum. Nur zwei Beispiele, wie die Additive Fertigung ein Denken und Machen in völlig neuen Dimensionen erschließt.

Technologie.

Im Pulverbettverfahren (L-PBF) werden per Laser Hochleistungsmetalle in Pulverform Schicht für Schicht aufgeschmolzen und in Form gebracht. Beim Laserauftragschweißen (LMD) hingegen wird mittels Pulverdüse und Laser das Material präzise auf das Werkstück aufgetragen. Hierfür steht uns eine individuell angepasste Anlage von Trumpf zur Verfügung: eine TruLaser Cell 3000 mit horizontaler und vertikaler Rotationsachse. Durch spanende Prozesse veredeln wir die Rohteile anschließend zum fertigen Funktionsbauteil.

AM-Qualifizierung und Software.

Steigern Sie Ihre Kompetenz in der additiven Fertigung mit AMbitious. AMbitious ist ein eigenständiger Geschäftsbereich der toolcraft AG und bietet Schulungen, Beratungen und Softwarelösungen im Bereich der additiven Fertigung.
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Anwendung.

Das generative Fertigungsverfahren ermöglicht hochkomplexe Geometrien – werkzeuglos, mit deutlich reduziertem Zeitaufwand und weniger Ressourcen. Und die Qualität der Ergebnisse überzeugt. Selbst die hohen Anforderungen der Luft- und Raumfahrt, des Motorsports oder der Medizintechnik werden erfüllt. Außerdem sind wir nach Nadcap und durch den TÜV Rheinland zertifiziert. Mithilfe der Pulverdüse können Reparaturen an defekten Bauteilen durchgeführt, Beschichtungen und Verschleißschutz aufgetragen sowie hybride Bauweisen realisiert werden. Außerdem ermöglichen die verwendete Düsentechnologie sowie das Maschinenkonzept das Extreme Hochgeschwindigkeits-Laser-Auftragschweißen (EHLA) des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT.

Qualitätssicherung.

Im Bereich der additiven Fertigung analysieren wir sowohl das Ausgangsmaterial (Pulver) als auch die Eigenschaften repräsentativer, additiv gefertigter Proben. Bewertet werden unter anderem die mechanischen Eigenschaften mittels Zugversuch und Härteprüfung, wie auch die Porosität und das sich ausbildende Gefüge im Werkstoff. Darüber hinaus ermitteln wir die Partikelgrößenverteilung des Ausgangspulvers und analysieren die chemische Zusammensetzung ausgewählter Elemente.

ANFRAGEN

Prozesskette – Additive Fertigung (L-PBF und LMD)

Die additive Fertigung hängt wie keine andere Fertigungsmethode von der Praxiserfahrung in den Prozessabschnitten ab. toolcraft hat die komplette Prozesskette unter einem Dach: von der Konstruktion über die Fertigung bis hin zum Finishing. Dies wird auf der digitalen Seite durch eine durchgängige Softwarelösung mittels Siemens' NX abgerundet. Mit dem hauseigenen Labor für Qualitätssicherung ist toolcraft als Dienstleister für die additive Fertigung standardsetzend.

01
Konstruktion und Simulation

Klassische Konstruktion, Reverse Engineering, Topologie Optimierung - Additives Design hat viele Facetten. Das Design muss neben der Gewährleistung der Druckbarkeit auch für den späteren Einsatzzweck validiert werden. Hierzu setzen wir auf leistungsstarke FEM- und CFD-Software - diese ist vollumfänglich in Siemens integriert. Durch den Einsatz von Verzugssimulationssoftware, der Kompensation von Bauteilen, kombiniert mit der langjährigen Expertise unserer Mitarbeiter, setzen wir das First-Time-Right-Konzept erfolgreich um.

02
Werkstoffanalyse

Unser hauseigenes Mess- und Prüflabor gewährleistet präzise Antworten für sichere Bauteilqualität. Beginnend bei der Materialeingangsprüfung über prozessbegleitende Analysen wie Dichteermittlung, Gefügeanalyse und mechanische Eigenschaften bis hin zur vollumfänglichen Berichtserstellung.

03
Additive Fertigung – L-PBF und LMD

Wir verfügen über eine Vielzahl von Pulverbettanlagen, darunter zwei Maschinen mit Multilaser. Zwei LMD-Anlagen (Pulverdüse) ergänzen diesen innovativen Maschinenpark und ermöglichen zusätzliche Anwendungsgebiete wie z.B. Beschichten, Reparatur, Fügen und Auftragen auf bestehende Bauteile.

04
Wärmebehandlung

Um Spannungen im Bauteil abzubauen (Spannungsarmglühen / Lösungsglühen) und die gewünschten Werkstoffeigenschaften (mechanische Eigenschaften, Härte, Gefüge) einzustellen, erfolgt eine Wärmebehandlung - je nach Anforderung im Kammer-, Umluft- oder Vakuumofen.

05
Weiterbearbeitung / Veredelung

Automatisierte und vollständige Entpulverung, Abtrennen der Bauteile und Entfernung der Supportstrukturen, Oberflächenfinish für optisch und technisch einwandfreie Oberflächen nach Kundenspezifikation, prozessbegleitende Qualitätssicherung, spanende Weiterbearbeitung.

06
Qualitätssicherung

Je nach Kundenanforderung greifen wir auf unsere interne Qualitätssicherung zurück, wo taktile und optische Vermessungen durchgeführt werden. In unserem Labor analysieren wir nicht nur das eingesetzte Pulver, sondern auch die Eigenschaften additiv gefertigter Proben, die repräsentativ für das spätere Bauteil sind. Hier arbeiten wir unter anderem mit statischen und dynamischen Prüfständen.

Entdecken Sie die Möglichkeiten der Additiven Fertigung

3D-Objekt erkunden

Additive Fertigung –
schlüsseltechnologie der Zukunft.

Überzeugend: So profitieren Sie als Kunde von der Additiven Fertigung

Höherer Freiheitsgrad.

Selbst komplexeste Geometrien sind möglich.

Größeres Einsatzspektrum.

Auch schwer zerspanbare Materialien können verarbeitet werden.

Vielfältige Möglichkeiten.

In Ergänzung zum Pulverbettverfahren sind mit der Pulverdüse Reparaturen an defekten Bauteilen, Beschichtungen und Verschleißschutz sowie hybride Bauweisen realisierbar.

Deutliche Zeit- und Ressourcenersparnisse.

Werkzeuglose Fertigung innerhalb weniger Tage.

Wirtschaftlichkeit.

Gewichtsreduktionen durch FEM-Berechnungen und Topologie Optimierung.

Innovationspotenzial.

Als Forschungs- und Entwicklungspartner eröffnen wir Ihnen neue Perspektiven und Marktchancen.

Geprüfte Qualität aus Deutschland.

Werkstofftechnische Untersuchungen von Ausgangsmaterial (Pulver) und additiv gefertigten Proben: Partikelverteilung, chemische Analyse, Porositäts- und Gefügeanalyse, Härteprüfung, Zugversuch, uvm.

Vielseitige Materialbasis – Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Biokompatibilität, … Bei der Werkstoffwahl für das Lasern verbinden wir unsere Material- und Fertigungskompetenz mit Ihren Anforderungen. Metalle, die wir aktuell verarbeiten:

L-PBF

Aluminiumlegierungen, wie AlSi10Mg
Titanlegierungen, wie Ti6Al4V
Nickelbasislegierungen, wie Inconel® 718, Inconel® 625, Haynes® 282®
Edelstahl (1.4404)
Hastelloy^® C22

LMD

Aluminiumlegierungen, wie AlSi10Mg, AlSi12
Nickelbasislegierungen, wie Inconel® 718, Inconel® 625
Cobaltbasislegierungen, wie Stellite
Eisenbasislegierungen, wie Werkzeugstähle, Warmarbeitsstähle, Edelstähle
Kupferlegierungen, wie Bronze
WC/TiC-Matrixlegierungen

Mediathek

Jetzt unmittelbare Eindrücke von unserem Leistungsvermögen holen!

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Supportentfernung mittels teilautomatisiertem Eisstrahlverfahren

Eine Zeitreise durch die additive Fertigung

TRUMPF: Erfolgsgeschichte von toolcraft (Laserauftragschweißen)

Additive Fertigung bei toolcraft: hochkomplexe Geometrien mittels Pulverbett und Pulverdüse

LMD-Technologie - Was mit Laserauftragschweißen alles möglich ist

Additive Komplettlösungen mit Pulverbett und Pulverdüse mit Siemens NX

3D-gedrucktes Spritzgusswerkzeug realisiert mit Siemens NX

Komplette Prozesskette im 3D-Druck in Metall mit Siemens NX

TRUMPF: Erfolgsgeschichte von toolcraft (Nadcap Zertifizierung)

Case Studies

Exemplarische Referenzen – für Sie übersichtlich aufbereitet

Sicherheit

Höchste Anforderungen für die Sicherheit

Im Jahr 1889 als „Rheinische Metallwaaren- und Maschinenbaufabrik Aktiengesellschaft“ gegründet hat sich Rheinmetall mittlerweile zum international integrierten Technologiekonzern entwickelt. Für die Automobilindustrie ist die Rheinmetall AG Partner und Zulieferer. Darüber hinaus ist das Unternehmen international führend als Systemhaus für Sicherheitstechnologie tätig. Die Zusammenarbeit mit toolcraft als Fertigungspartner begann mit einem Bundeswehrauftrag für die Rheinmetall AG.

Additive Fertigung

Sonstige

Revolutionäre Entwicklung dank Zukunftstechnologie

Um die sichere Entwicklung chemischer Prozesse mit gefährlichen und schnellen Reaktionen zu gewährleisten, setzt InnoSyn auf kontinuierliche Verfahren in Strömungsreaktoren als Schlüsseltechnologie. Mit toolcraft hat InnoSyn einen Partner gefunden, der diese hochmodernen Reaktoren durch additive Fertigung präzise umsetzen kann.

Additive Fertigung

Sonstige

Nachhaltige Kundengeschenke - technologieübergreifend umgesetzt

Auf der Suche nach einem Give away, das beim Kunden regelmäßig in Gebrauch ist, wurde bei toolcraft die Idee des selbst konstruierten „Göffels“ geboren – eine Kombination aus Gabel und Löffel als praktisches Utensil für unterwegs. Dafür arbeiteten der Formenbau, die Additive Fertigung und der Spritzguss erfolgreich Hand in Hand zusammen.

Additive Fertigung
Spritzguss + Formenbau

Medizintechnik

Innengekühlter Knochenbohrer für den OP

Im Auftrag des IFW der Universität Hannover entwickelten und fertigte toolcraft per 3D-Druck einen Knochenbohrer mit geschlossener Innenkühlung. Damit werden sowohl temperaturbedingte Gewebeschädigungen als auch der Austritt von Kühlfluid verhindert.

Additive Fertigung

Automotive, Fahrzeugtechnik und Motorsport

Montageaufwand minimiert

Durch die konstruktive Neuauslegung eines Turbinenschaufelrades ließ sich der Montageaufwand beim Auswechseln reduzieren und die Leistung des Dampfgenerators steigern. Die Deutsche Bahn griff für das Projekt auf unsere komplette additive Prozesskette zu.

Additive Fertigung

Optische Industrie

Werkzeug – topologieoptimiert

In einem internen Projekt haben wir ein Werkzeug zur Herstellung eines Kunststoffteils für die Optische Industrie entwickelt und umgesetzt. Das 3D-gedruckte, topologieoptimierte Ergebnis: 50% weniger Masse und 30% schnellerer Zyklus bei gleicher Bauteilqualität.

Additive Fertigung
Spritzguss + Formenbau

Automotive, Fahrzeugtechnik und Motorsport

Gewichtseinsparungen bei gleichbleibender Funktionalität

Die Motorsport-Hochschulgruppe der FAU Erlangen-Nürnberg beauftragte toolcraft mit der Konstruktion und dem 3D-Druck eines Motorhalters. Durch Topologieoptimierung wurde bei gleicher Dauerfestigkeit eine maximale Gewichts- und Bauteilreduktion erreicht.

Additive Fertigung

Medizintechnik

Alles im Griff

Als einer der führenden Anbieter im Bereich Motorensysteme vertreibt Aesculap Produkte für verschiedene medizinische Anwendungsgebiete, wie beispielsweise Orthopädie, Traumatologie, Kardiochirurgie oder Dermatologie. So auch das akkubetriebene Motorensystem Acculan. Das Akkugehäuse für dieses Motorensystem wurde von toolcraft additiv gefertigt.

Additive Fertigung

Automotive, Fahrzeugtechnik und Motorsport

Lasergeschmolzene Fassonstifte mit Innenkühlung

Mehrere hundert Millionen Zinkdruckguss- und Kunststoffspritzgussteile verlassen jährlich die Werke der Adolf Föhl GmbH + Co KG. Dieser gewaltige Output lässt die Dimension der Produktivitätssteigerung erahnen, die das Unternehmen mit Hilfe des Metall-Laserschmelzens von toolcraft realisieren konnte.

Additive Fertigung
Spritzguss + Formenbau

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Innovationspotenzial
Ausloten.

Ihre Pacemaker für die Additive Fertigung

Als Forschungs- und Entwicklungspartner eröffnen wir Ihnen neue Perspektiven und Marktchancen. Lernen Sie unseren branchenweit einzigartigen Beratungs- und Fertigungsstandard für Präzisionsbauteile kennen!

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