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Vortrag

*storniert wegen Antwortverzögerung* Extrusionsbasierte Additive 4-Achs-Fertigung rotationssymmetrischer Bauteile

Donnerstag (14.05.2020)
09:35 - 09:50 Uhr Raum 1
Bestandteil von:


Das Ziel des Forschungsvorhabens „4-Achs-FLM-Verfahren“ ist es eine Fertigungsanlage und den zugehörigen Bauprozess zu entwickeln, um sowohl rotationssymmetrische als auch -asymmetrische Bauteile mittels extrusionsbasierter Additiver Fertigung (extrusion based addtive manufacturing - EAM) zu generieren. Hierbei sollen sowohl thermoplastische als auch reaktive Materialien verarbeitet werden können.

 

EAM (also FLM / FFF / FDM®) erfolgt klassisch zweieinhalbdimensional durch z-konstante Fertigung einzelner xy-Bauteilschichten. Bei dieser Fertigungsweise werden mittels einer Schichterzeugungssoftware (Slicer) aus dem virtuellen CAD-Modell Numeric Control-Codes (NC) generiert. Die so erzeugten Bewegungs- und Schaltinformationen werden in Form eines G-Code an die EAM-Anlage übertragen. Der Intepreter wandelt die enthaltenen Informationen in physische Bewegungen und schaltet die einzelnen Komponenten.

 

Zur Entwicklung des Bauprozesses wird eine low-cost-EAM-Anlage mechanisch um eine Drehachse erweitert. Zur Ansteuerung der EAM-Anlage wird ein Smoothieboard 5XC V1.1 verwendet. Der G-Code-Interpreter Smoothieware wird so modifiziert, dass vier Bewegungsachsen und zusätzlich zwei Extruder angesteuert werden können. Als Austragseinheit wird nebst Schrittmotor ein Hotend der Serie V6 der Fa. E3D eingesetzt. Um die Fertigung der Bauteile zu ermöglichen werden die Bauteile mittels des CAM-Systems (SprutCAM V12 der Fa. Sprut Technology) generiert.

 

Der Schwerpunkt dieser Arbeit besteht darin den Bauprozess zu realisieren. Die Verwendung von Computer-Aided Manufacturing (CAM) ermöglicht es mit Volumenmodellen zu arbeiten und ist in der subtraktiven, abtragenden Fertigung weit verbreitet. Die Besonderheit der additiven Fertigung mittels CAM-System liegt darin, dass proportional zum Verfahren der Bewegungsachsen ein Vorschub am Extruder erzeugt werden muss, um eine gleichmäßige Dosierung zu gewährleisten. Der entwickelte Post-Prozessor hat die Aufgabe das CAM-Simulationsergebnis so umzuwandeln, dass der G-Code von der EAM-Anlage interpretiert und umgesetzt werden kann.

 

Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist rotationssymmetrische Bauteile additiv mittels CAM-System zu fertigen und hierbei sowohl rotationssymmetrische Hybridbauteile aus Metall und Kunststoff, als auch reine Kunststoffbauteile herzustellen.

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Jens Butzke
Hochschule Darmstadt
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Roger Weinlein
    Hochschule Darmstadt
  • Prof. Dr. Sven Rogalski
    Hochschule Darmstadt
  • Daniel Johannes Feldmann
    Hochschule Darmstadt
  • Fabian Scheu
    Hochschule Darmstadt