Bild: Jürgen Jeibmann / Fraunhofer IWS Dresden

Premiere im Mai: CHIRON Group präsentiert ersten 3D-Metalldrucker

Material auftragen statt abtragen: Additive Fertigungsverfahren finden mehr und mehr Eingang in die industrielle Fertigung. Im Fokus der CHIRON Group steht die Technologie des Laserauftragschweißens. Sie bildet die Basis für den 3D-Drucker AM Cube zum Fertigen größerer, komplexer Bauteile. Präsentiert wird der AM Cube erstmals auf der OPEN HOUSE ONLINE im Mai.

AM für Additive Manufacturing, Cube für die Form: Daraus leitet sich der Name des ersten 3D-Druckers der CHIRON Group ab. Der AM Cube soll, so das Ziel der Entwicklung, vielseitig einsetzbar sein: Halbzeuge aufbauen, Bauteile reparieren oder beschichten. Zudem soll er »Easy to use« sein und vorwiegend in Maschinenbau, Werkzeugherstellung, Energieerzeugung und Aerospace zur Anwendung kommen.

Genau hier lag die besondere Herausforderung für das Team Additive Manufacturing der CHIRON Group. Es galt, eine praxisgerechte Lösung für den industriellen Einsatz des Laserauftragschweißens zu konzipieren, die den hohen Anforderungen der Kunden gerecht wird. Doch weder für den bestmöglichen Prozess noch für die idealen Materialien – etwa die Qualität des Pulvers oder die Beschaffenheit der Schweißdrähte – gibt es aktuell ein Patentrezept. Ein weiterer Fokus lag auf der sicherheitstechnischen Ausstattung der Anlage. Das erforderliche Know-how, das aus der noch jungen Technologie eine überzeugende Lösung entstehen ließ, wurde und wird von der CHIRON Group maßgeblich mit aufgebaut und weiterentwickelt.

Plattform mit modularem Aufbau

Damit Kunden den AM Cube möglichst vielseitig einsetzen können, hat das Team um Axel Boi, Head of Additive Manufacturing, eine Plattform entwickelt: eine 5-achsige Anlage für Aufbau, Beschichten und Reparatur von kubischen Bauteilen und eine 4-achsige zur Wellenbearbeitung. Alle Kernkomponenten sind modular auf den Unterbau montiert und in einer laser- und gasdichten Kabine untergebracht. Peripheriegeräte wie Laserquelle, Drahtfördereinheit, Kühlsystem und Schaltschrank sind außerhalb platziert. Der modulare Aufbau erlaubt eine Anpassung an spezifische Kundenanforderungen und künftig auch weitere Varianten, zum Beispiel mit Automatisierungslösungen.

AM Cube im Praxistest

Mit der Schweizer Stellba AG konnte die CHIRON Group einen Pilotkunden gewinnen, wie er passender nicht sein könnte: Stellba repariert und beschichtet u. a. Komponenten von Wasser-, Dampf- und Gasturbinen und verfügt über viel Erfahrung in den Bereichen Beschichtung, additive Metallbearbeitung und Laserschweißen. Perfekt also, um den AM Cube unter realen Fertigungsbedingungen zu erproben.

… und auf der OPEN HOUSE ONLINE

Wer mehr wissen möchte: Axel Boi steht gern für ein Beratungsgespräch zur Verfügung. Auf Wunsch auch im direkten  Anwenderdialog mit  Fouad Cheaitani, Customer Support and Business Development bei Stellba. Zudem präsentiert Axel Boi den AM Cube auch außerhalb der OPEN HOUSE ONLINE vor Ort in Tuttlingen. Sobald es die Umstände erlauben, freuen wir uns auf ein persönliches Treffen. Sprechen Sie uns zur Terminvereinbarung gerne an

Axel Boi, Head of Additive Manufacturing
Tel. +49 7461 940-3871
axel.boi@chiron.de

Axel Boi und Fouad Cheaitani (rechts) von Stellba freuen sich auf den Fachdialog mit Ihnen.

Reparatur einer Turbinenschaufel durch Laserauftragschweißen

Technologie auf einen Blick

Laserauftragschweißen mit Draht

Bei dieser Technologie – englisch Laser Metal Deposition wire-based (LMD-W) –schmilzt der Laserstrahl Draht und Grundwerkstoff auf, die Schmelze verbindet sich und erstarrt. So können komplexe Geometrien erzeugt werden, das Werkstück baut sich Schicht für Schicht auf. Der Laser ist flexibel und eignet sich sowohl für feine Oberflächen als auch für große Aufbauraten. Die Materialzufuhr am AM Cube erfolgt mittels koaxialer, also vollständig richtungsunabhängiger Prozessführung mit Draht. Im Gegensatz zu Laserauftragsschweißen mit Pulver lässt sich das Material sauber und zu 100 Prozent zuführen. Um eine Oxidation zu vermeiden, wird mit Schutzgas in einem abgeschlossenen System geschweißt.

Große Bauteile präzise oder dynamisch bearbeiten? Am besten: Beides!

Hohe Präzision, Dynamik und beste Oberflächengüte: Damit hat die doppelspindlige DZ 16 W neue Standards beim Bearbeiten komplexer Werkstücke in hohen Stückzahlen gesetzt. Diesen Standard führt CHIRON in eine neue Dimension: Mit der neuen Baureihe 22 und einem Spindelabstand von 600 mm lassen sich jetzt auch große Werkstücke ebenso präzise und dynamisch fertigen. Erstmals präsentiert CHIRON die DZ 22 W five axis auf der OPEN HOUSE ONLINE im Mai.

Gehäuse für E-Motoren und Getriebe, Ölwannen, Fahrwerkskomponenten: Hier galt bisher, ebenso wie für große feinmechanische Produkte wie Kühlkörper oder Verteilergehäuse: Höchste Präzision braucht eben ihre Zeit. Und hohe Dynamik geht zu Lasten der Präzision. Die neue CHIRON-Baureihe 22 löst diesen Widerspruch überzeugend auf.

Basis des innovativen Maschinenkonzepts mit kompakter Stellfläche von rund 25 m2 ist – wie  bei der Baureihe 16 – eine Maschinenplattform in Fahrportal-Bauweise. Das steife Maschinenbett und eine aktive Komponentenkühlung ermöglichen die geforderte Präzision am Werkstück. Eine hohe Achsbeschleunigung und schnelle Eingänge sorgen für eine bei diesen Werkstückdimensionen bisher nicht gekannte Dynamik.

Neben Präzision und Dynamik überzeugt die Baureihe 22 durch Flexibilität. Ob sehr komplexe Werkstücke oder Produktserien mit jeweils vielen Werkzeugen: Die Magazine bieten Platz für bis zu 77 Stück, das Be- und Entladen der Werkstücke erfolgt dank integriertem Werkstückwechsler hauptzeitparallel und damit hoch produktiv.

Zwei Spindeln – eine schnell, eine stark

In der Baureihe 22 kommen je nach Bearbeitungsaufgabe zwei unterschiedliche Hauptspindeln zum Einsatz: eine schnelle mit Drehzahl bis 20.000 min-1 und einem Drehmoment bis 110 Nm für Werkstücke aus Alu oder Alu-Legierungen. Die starke Spindel dreht bis 12.500 min-1 bei einem maximalen Drehmoment von 200 Nm, ihr Einsatzgebiet sind harte Werkstoffe und große Werkzeuge.

Fakten und Zahlen

  • Verfahrwege X-Y-Z max. 620-650-600 mm
  • Spindelabstand 600 mm
  • Spindeldrehzahl 12.500 min -1  / 20.000
  • Spindeldrehmoment bis 200 Nm / 110 Nm
  • Achsbeschleunigung X-Y-Z max. 10-10-17 m/s²
  • Eilgänge X-Y-Z max. KGA 75-75-75 / LDA 120-120-90 m/min
  • Anzahl Werkzeuge max. 2 x 77 Stück
  • Automatischer Werkstückwechsel 3,5 s

Werkstückdimensionen

  • 4-Achs Version (je Arbeitsfeld) Ø 680 mm x 1330 mm, bis 600 kg
  • 5-Achs Version (je Arbeitsfeld) 2 x Ø 599 mm x 340 mm, bis 150 kg

Überzeugend in allen Punkten

Der Arbeitsraum ist bestens zugänglich, der Prozess dank großer Fenstertüren gut einsehbar. Das Bedienpanel befindet sich direkt neben dem Arbeitsraum, das erleichtert das Einrichten. Zu bedienen sind die neuen Maschinen einfach und kontextsensitiv über das Bediensystem TouchLine.

Rückseitig werden die Werkzeuge ins Kettenmagazin eingebracht, die Werkzeugdaten können direkt hier über das Bedienpult eingegeben werden.
Der Werkzeugtausch erfolgt hauptzeitparallel, mit einem Handgriff ist das neue Werkzeug ins Magazin eingeklickt.

Modulare Bauweise für anwendungsorientierte Konfiguration

Die Baureihe 22 ist mit zwei Antrieben erhältlich: einem Kugelgewindetrieb oder einem Lineardirektantrieb. Zudem stehen zwei Tischvarianten zur Wahl: Für die 4-Achs-Bearbeitung mit Wiegenplatte, für die 5-achsige Simultanbearbeitung mit zwei Planscheiben. Darüber hinaus lassen sich alle Modelle anwendungsorientiert ergänzen – zum Beispiel um eine Kühlmittelanlage, Absaugeinheiten, Späneförderer, individuelle Werkzeugpakete. Für einen erhöhten Nutzungsgrad entwickeln die Spezialisten bei CHIRON gemeinsam mit dem Kunden individuelle Automatisierungslösungen.

Noch besser mit SmartLine

Um das gesamte Potenzial der digitalisierten Fertigung zu erschließen, ist die Baureihe 22 für die Integration verschiedener SmartLine Module vorbereitet –  für ein klares Plus an Produktivität, Produktqualität und Maschinenverfügbarkeit.

ConditionLine: Frühzeitiges Erkennen von untypischem Betriebsverhalten und gezieltes Planen von Wartung und Reparatur

ProcessLine und ProtectLine: zuverlässiger Schutz vor Maschinencrashs mit einem digitalen Zwilling, sowohl vorbereitend als auch im laufenden Betrieb

Präsentation auf der OPEN HOUSE ONLINE

Premiere feiert die neue Baureihe im Mai auf neue Art – auf der OPEN HOUSE ONLINE. Hier informiert CHIRON über die Highlights der DZ 22 W five axis und zeigt das Bearbeitungszentrum live unter Span.

Sie wollen vorab mehr über das präzise und dynamische Bearbeiten großer Bauteile wissen? Kristoffer Siegmann, Leiter Global Account Management Automotive freut sich über Ihren Anruf oder Ihre E-Mail.

Kristoffer Siegmann
Tel. +49 7461 940-3074
kristoffer.siegmann@chiron.de

FZ/DZ 25: der neue Standard bei großen Bauteilen

Die neue CHIRON-Baureihe 25 ist konsequent auf das hochproduktive Bearbeiten komplexer, großvolumiger Strukturbauteile für Automobilindustrie und Luftfahrt ausgelegt. Dabei ist der gesamte Prozess gut zugänglich und komplett einsehbar – ein Novum bei diesen Werkstückdimensionen.

»Die neue Baureihe FZ/DZ 25 vereint Produktivität, Genauigkeit und Flexibilität auf bisher nicht gekanntem Niveau. Mit einem Spindelabstand von 800 Millimetern ist die DZ 25 P five axis prädestiniert für das doppelspindlige Bearbeiten von Fahrwerks- und Strukturbauteilen aus Aluminium für die E-Mobilität«, so Bernd Hilgarth, Geschäftsführer Vertrieb bei CHIRON.

Das ganze Interview mit Bernd Hilgarth über die Baureihe 25 auf der EMO:

Die Vorteile auf einen Blick:

  • Doppelspindliges Bearbeiten großvolumiger Bauteile
  • Höchste Dynamik
  • Bester Zugang zum Arbeitsraum
  • Unabhängige X- und Z-Achs-Kompensation
  • Prozess gut einsehbar dank Trennung von Bedien- und Beladeseite
  • Kompaktes, flexibles Maschinenlayout
  • Intuitives Bedienen via TouchLine
  • Automation via Roboter oder Gantry

Produktvideo

6-seitig Fräsen und Drehen in einem Set-up: MT 733 one plus

In einem Arbeitszyklus alle sechs Seiten bearbeiten und das Werkstück auf
nur einem Zentrum komplett fräsen und drehen: Dafür steht die Baureihe MT 733 von STAMA. Weltpremiere auf der EMO hatte die MT 733 one plus für die flexible und präzise Komplettbearbeitung von Futterteilen.

Besser komplett bearbeiten: Nach diesem Prinzip hat STAMA die Baureihe MT 733 für komplexe Bauteile und schwer zu zerspanende Werkstoffe entwickelt. Live unter Span war die MT 733 one plus zu sehen, wie alle Typen der Baureihe in Portalbauweise ausgeführt. Ausgerüstet mit einer Echtzeit-Werkzeugüberwachung, Lineardirektantrieb in der Y-Achse, einer 20.000er Frässpindel und einer integrierten Automation über H-Portallader, hat die MT 733 one plus in der Live-Zerspanung mit 55% Fräsanteil und 45% Drehanteil am Werkstück aus Edelstahl Verzahnungen, 5-Achs-simultan und hochpräzise Kugelformen bearbeitet. Eine überzeugende Performance für eine erfolgreiche First-part–good-part-Strategie.

Gerhard Ulmer, Verkaufsleiter bei STAMA, erläutert die Stärken der neuen Maschinenplattform:

STAMA MT 733 one plus in der Variante für Futterteile bis Ø 250 mm. Stark in der Komplettbearbeitung komplexer Bauteile und schwer zu zerspanender Werkstoffe.
STAMA MT 733 one plus in der Variante für Futterteile bis Ø 250 mm. Stark in der Komplettbearbeitung komplexer Bauteile und schwer zu zerspanender Werkstoffe.