3D-Drucker: Hersteller setzt auf Prüflösung von ZwickRoell

Industrielle 3D-Drucker müssen höchsten Ansprüchen genügen. Sie erschaffen Bauteile und Geometrien, die mit anderen Fertigungsmethoden nicht machbar wären. Um die qualitativen Besonderheiten auszuloten sowie Drucker und Druckverfahren zu verbessern, hat sich ein führender Hersteller für eine Prüfmaschine von ZwickRoell entschieden. Gedruckte Proben werden hier mit Prüfmaschinen von ZwickRoell aus Ulm auf Herz und Niere geprüft. Nur so lassen sich Kennwerte für gedruckte Materialien ermitteln und die Qualität verschiedener Druckverfahren und Drucker bewerten.
Image 1
Z010 mit TEE
Der 3D-Druck ist heutzutage in aller Munde. Privatpersonen wagen erste Schritte in den eigenen vier Wänden und erproben die neue Technik in verschiedensten Projekten. Derweil entdecken viele Industriezweige den professionellen 3D-Druck immer stärker für sich. Während die Begeisterung technikaffine Privatpersonen und Produktingenieure eint, enden hier die Gemeinsamkeiten dieser Gruppen. Im Gegensatz zu ihren kleineren und erheblich einfacheren Geschwistern im Hobbykeller sind 3D-Drucker für die Industrie in der Lage belastbare, voll funktionsfähige Bauteile und sogar komplette Produkte zu erzeugen. Der Hersteller bietet unterschiedliche Modelle für den industriellen Einsatz an.

Additiven Fertigungsverfahren haben in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht. Kunststoffe und Metalle können in Qualitäten verarbeitet werden, die noch vor wenigen Jahren undenkbar waren. Geeignete Druckverfahren und die Verarbeitung unterschiedlicher Materialien gestatten den Einsatz 3D-gedruckter Bauteile in immer neuen Bereichen. Dabei verschiebt sich die Nutzung zunehmend aus der Disziplin des Rapid Prototyping, also der raschen Herstellung von Einzelteilen oder Kleinstserien für die Forschung, in die des Rapid Manufacturing – die Direktproduktion von Teilen für am Markt befindliche Produkte. Damit ändern sich auch die Anforderungen an die gedruckten Bauteile. Während für Prototypen zuweilen nur eine bestimmte Eigenschaft wie beispielsweise die Passform wichtig ist und andere Charakteristika vernachlässigt werden können, müssen industriell verwendbare Bauteile belastbar und häufig optisch ansprechend sein.

Um Kennwerte zur Produktqualität und wichtige Informationen für die Weiterentwicklung heutiger Druckverfahren zu gewinnen, hat der Hersteller in Spanien sein Prüflabor mit einer Prüfmaschine von ZwickRoell ausgestattet. Hier werden gedruckte Proben unterschiedlichen Prüfungen unterzogen, deren Ergebnisse Aufschluss über die Verwendbarkeit der Bauteile und Druckverfahren für spezifische Bereiche geben. Zum Einsatz kommen dabei Prüfmaschinen von ZwickRoell wie die verlängerte 50 kN AllroundLine Tischmaschine mit MultiXtens für Zug-, Druck- und Biegeversuche an Kunststoffen. Zusammen mit einer Temperierkammer und der Prüfsoftware testXpert III ergibt sich ein äußerst genaues und dennoch universell einsetzbares Testsystem.
Anhand der erhaltenen Werte, aus Zugversuchen z. B. Zugspannung, Dehnung, Zugmodul, Streck- und Bruchpunkt, kann das gedruckte Material objektiv bewertet werden. Die Daten sind in diesem Fall gleich in zweierlei Hinsicht interessant: Es wird nicht nur das Material selbst geprüft, auch der Drucker, der die Probe erzeugt hat steht auf dem Prüfstand. Dank der hohen Genauigkeit und Auflösung der verwendeten Prüfmaschine bzw. des MultiXtens Längenänderungsaufnehmers wird auch eine geringfügige Änderung sicher aufgezeichnet, was essentiell für das Feintuning der Drucker ist.

Mit der Temperierkammer können Messungen bei unterschiedlichen Umweltbedingungen durchgeführt werden, von -80 °C bis +250 °C. Eine ausgeklügelte Luftführung sorgt für homogene Wärmeverteilung und die präzise Regelung garantiert eine stabile Temperatur ohne Überschwinger. Dank vorkonfigurierter Regelparameter, die in Verbindung mit dem ZwickRoell Prüfplatzkonzept probenspezifisch einfach mit der Prüfvorschrift geladen werden können, wird die nötige Temperatur schnell erreicht. Die Abweichung von der Voreinstellung beträgt dabei nur +/- 1 °C. Alle Systemfunktionen sind über die ZwickRoell Prüfsoftware steuerbar. Dabei passt sich das Bedienlayout dem Prüfablauf an und gibt dem Benutzer ein direktes Feedback. Zudem lässt sich die Kammer durch das modulare Konzept leicht unterschiedlichen Bedürfnissen entsprechend einrichten.

Um Kunststoffe zu prüfen steht bei ZwickRoell neben den Universalprüfmaschinen für die Zug-, Druck- und Biegeprüfung eine umfangreiche Auswahl weiterer Maschinen und Prüfaubauten für Messungen zur Verfügung. Zeitstandversuche sind genauso im Rahmen des Möglichen wie die Ermittlung der Wärmeformbeständigkeits-Temperatur und der Vicat Erweichungstemperatur. Auch Schlagversuche mit Pendelschlagwerken, Schnellzerreißversuche und Durchstoßversuche gehören zu den typischen Prüfungen an Kunststoffproben. So lassen sich alle wichtigen Werte zur Materialcharakterisierung bestimmen.
Image 1
Top