Ist der metallbasierte 3D Druck in der Fertigungsindustrie angekommen und ist die SLM® Technologie bereit für die Serienfertigung? Was braucht es, um den Sprung zur Industrialisierung zu schaffen? Mit der zuletzt vorgestellten SLM® Maschine NXG XII 600 gibt SLM Solutions Antworten auf diese Fragen. Die Maschine setzt neue Meilensteine im Hinblick auf Produktivität, Bauraumgröße, Zuverlässigkeit sowie Sicherheit und ebnet den Weg in die Zukunft der additiven Fertigung. Nun präsentiert SLM Solutions auf der NXG XII 600 gefertigte Anwendungsbeispiele. Diese stellen nicht nur die Produktivität und Geschwindigkeit der Maschine unter Beweis, sondern auch die eindrucksvolle Reduzierung der Kosten pro Bauteil.
Die NXG XII 600 ist mit 12 Lasern mit 1 kW ausgestattet und verfügt über einen Bauraum von 600x600x600 mm, der die Produktion von großvolumigen Bauteilen mit Schichtdicken bis zu 120 µm und mehr ermöglicht. Variabler Fokusdurchmesser, bidirektionale Pulver - Beschichtung, Laser-Lastausgleich und ein optimierter Gasstrom erhöhen zudem die Produktivität der Maschine. Das geschlossene Pulversystem sorgt für maximale Sicherheit.
Ein Unternehmen, das die Produktivität der NXG XII 600 bereits testen konnte, ist Porsche. Die Abteilung Advanced Powertrain Engineering fokussiert auch auf Antriebs-Anwendungen wie E-Antriebsgehäuse, Kurbelgehäuse und Zylinderköpfe in der additiven Fertigung. In einem Proof-of-Concept mit der SLM® Maschine NXG XII 600 wurde ein komplettes E-Antriebsgehäuse mit einem innovativen AM-Design erfolgreich gefertigt. Porsche setzt dabei hohe Anforderungen an das Bauteil: Der Permanentmagnet-Motor mit 800 Volt Betriebsspannung leistet bis zu 205 kW (280 PS). Das nachgeschaltete zweistufige Getriebe ist im selben Gehäuse integriert und treibt die Räder mit bis zu 2.100 Newtonmeter Drehmoment an. Dieser hochintegrierte Ansatz ist für den Einsatz an der Vorderachse eines Sportwagens konzeptioniert.
Das Gehäuse vereint sämtliche Vorteile der additiven Fertigung wie Topologieoptimierung mit Gitterstrukturen um Gewicht zu reduzieren, Funktionsintegrationen von Kühlkanälen, höhere Steifigkeit, reduzierte Montagezeit durch die Integration mehrerer Bauteile sowie eine verbesserte Bauteilqualität.
Falk Heilfort, Entwicklungsingenieur Antriebsvorentwicklung bei Porsche sagt: “Diese neue Fertigungstechnologie ist für uns technisch und ökonomisch interessant. Anwendungsbeispiele befinden sich insbesondere in Entwicklungsphasen bzw. der Prototypenfertigung, speziell in Kleinserien und im Motorsport sowie bei Ersatzteilen für Oldtimer.“ Das E-Antriebsgehäuse misst 590x560x367 mm und wurde in nur 21 Stunden auf der NXG XII 600 gefertigt.
Ralf Frohwerk, Global Head of Business Development bei SLM Solutions ist von den Ergebnissen des Porsche Bauteils begeistert: „Wir sind stolz mit hochinnovativen Unternehmen wie Porsche zusammenzuarbeiten. Die NXG XII 600 erreicht unübertroffene Leistungen und funktionelle Optimierungen bei wichtigen Automobilbauteilen. Die Kostenreduktion ermöglicht einen breiten Einsatz der additiven Fertigungstechnologie für eine echte Serienproduktion. Wir freuen uns über diesen großen Schritt hin zur vollständigen Industrialisierung der additiven Fertigung von Metallteilen für Porsche-Anwendungen.“
Die SLM® Technologie ist ein iterativer Prozess, bei dem Hochleistungslaser eingesetzt werden, um Metallpulver entlang vordefinierter Bahnen zu schmelzen. Die SLM® Technologie ermöglicht die einfache und schnelle Herstellung kompliziert geformter Bauteile, die mit traditionellen subtraktiven Techniken wie Gießen, Bohren oder Fräsen als unmöglich erachtet werden. Im Gegensatz zur traditionellen Fertigung ermöglicht die SLM® Technologie so eine hohe Designfreiheit.
