Ändern Sie Ihr Mindset: Wie die automatische EGenerierung von Metallsupports den Materialverbrauch senkt und den 3D-Druck für Produzenten wirtschaftlich rentabler macht

In den beiden vorangegangenen Artikeln unserer Serie "Changing Your Mindset" haben wir darüber berichtet, dass ineffiziente Arbeitsabläufe und Qualifikationsdefizite bei den Mitarbeitern häufig auf den Widerstand gegen Veränderungen zurückzuführen sind. In der Regel sind Menschen zögerlich, etablierte Produktionsprozesse, die mit großem Einsatz und Mühe entwickelt wurden, grundlegend zu verändern. Und diese Methode hat in der Vergangenheit gut genug funktioniert. Jedoch sind Innovationen wie Materialise e-Stage for Metal+ von grundlegender Bedeutung, da sie die Generierung von Stützstrukturen automatisieren und somit die Effizienz, Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit im Metall-3D-Druck steigern. Außerdem können die Unternehmen dadurch wirtschaftlicher und nachhaltiger agieren.

Im abschließenden Artikel unserer dreiteiligen Serie werden wir untersuchen, wie eine veränderte Einstellung zur Generierung von Stützstrukturen und die Nutzung von Automatisierungssoftware den Materialverbrauch reduzieren und präzisere Bauteile ermöglichen kann.

Entdecken Sie die anderen Artikel der Serie:

1. Wie die Automatisierung der Metall Support Generierung Ihnen helfen kann, den destruktivsten Satz in AM zu vermeiden

2. Wie die Automatisierung der Metall Support Erzeugung Ihren Mitarbeitern und Produktionsverfahren zugute kommt

Bei herkömmlichen Blocksupports berücksichtigt ein typischer Maschinenbediener in der Regel , wie viel Stüt erforderlich ist und wie schwierig es sein wird, diese zu entfernen. Diese Denkweise führt häufig zu einer Strategie, bei der zu viel Material für Supports verwendet wird. Dabei werden andere Bereiche wie z. B. die Genauigkeit eines Teils oder die Oberflächenqualität nicht angemessen berücksichtigt. Automatisierte Software zur Generierung von Stützstrukturen eliminiert diese Herausforderung, indem sie die erforderliche Menge an Stützmaterial präzise dort platziert, wo es benötigt wird, und somit die Herstellung wiederholbarer Teile im großen Maßstab ermöglicht. Darüber hinaus kann die Automatisierungssoftware Sie in der wichtigen Nachbearbeitungsphase unterstützen, insbesondere in Bereichen wie der Pulver-, Teile- oder Supportentfernung und der erneuten Oberflächenbehandlung der Bauplatten.

Die offene Struktur von e-Stage for Metal+ ermöglicht es dem Pulver, direkt aus der Struktur in die Maschine zu fließen, so dass Sie mehr Pulver zurückgewinnen und recyceln können. Darüber hinaus sind porösere Strukturen im Hinblick auf Gesundheit und Sicherheit vorteilhaft. Die Mitarbeiter müssen keine unkonventionellen Methoden anwenden, um überschüssiges Material zu entfernen (z. B. kleine Handwerkzeuge, um das Pulver zu lösen), oder schwere Plattformen mit überschüssigem Pulver durch die Werkstatt tragen. Zusätzlich kann bei der Verwendung von Funkenerosion (EDM) ungesintertes Pulver gelegentlich in den Stützstrukturen eingeschlossen werden, was zu Kurzschlüssen und Nacharbeiten bei der EDM führt. Dieses Problem wird mit e-Stage for Metal+ vermieden.

"Die Software macht nicht nur alles einfacher, sondern ist auch eine Methode zur Risikominderung", sagt Chris Jastrzembski, Regional Account Manager bei Materialise Software North America. "Es ist frustrierend, seine hart erarbeiteten Teile aus einer Maschine zu holen, nur um sie später beschädigt vorzufinden. Man möchte nicht die ganze Arbeit investieren, um dann am Ende des Prozesses ein Teil wegwerfen zu müssen; das ist demoralisierend. e-Stage verringert das Risiko menschlicher Fehler", erklärt er.

Die Verringerung des Risikos menschlichen Versagens ist von zentraler Bedeutung, ebenso wie die Minimierung unnötiger Supports. Beide Faktoren können die Kosten für die Entfernung der Supports in der Nachbearbeitungsphase erheblich beeinflussen.

"Jahrelang fügten die Betreiber immer mehr Stützstruckturen hinzu, was dazu führte, dass ihr Teil übermäßig wurde. "Und obwohl sie erfolgreiche Drucke erzielten, verursachten sie enorme Kosten durch übermäßigen Materialverbrauch und ein erhöhtes Risiko, das Bauteil zu beschädigen," fügt Ian O'Loughlin, Metal Technology Practice Lead bei Materialise Software, hinzu. "Aber mit den super feinen Strukturen von e-Stage ist es jetzt einfacher, sie zu entfernen, selbst mit einfachen Handwerkzeugen. Das minimiert das Outsourcing und verringert den Materialverbrauch - gut für die Umwelt und den Geldbeutel."

Feine Stützstrukturen verkürzen die Nachbearbeitungszeiten und bieten Vorteile für die Nachbearbeitung der Bauplatten, die Arbeitsmoral der Mitarbeiter und die Gesamtqualität der Teile. "Sie lassen sich mühelos entfernen, so dass Ihr Team weniger Zeit mit Warten verbringt und mehr Zeit hat, ihre Aufgaben zu erledigen. Es ermöglicht einen reibungsloseren Betrieb, kürzere Fristen und sogar Einsparungen von bis zu einem Drittel der Kosten für die Oberflächenbehandlung", sagt Chris. "Es gibt einen großen Unterschied zwischen e-Stage und e-Stage+: Wir haben die Software auf ein höheres Niveau gebracht und eine großartige Softwarelösung noch besser gemacht. Letztere gewinnt immer, wenn es um die Anzahl der Iterationen geht, und manchmal sogar mit großem Abstand. Und im Vergleich zu den traditionellen Methoden ist das eine enorme Leistung. Sie können die Anzahl der Iterationen von fünf auf eine reduzieren. Darüber hinaus hat e-Stage+ nur minimale Auswirkungen auf die Oberflächenqualität, da die Supports nur einen geringen, punktuellen Oberflächenkontakt haben, was übermäßiges Schleifen überflüssig macht", fügt Ian hinzu.

Wie in dieser Artikelserie gezeigt wird, können ineffiziente Arbeitsabläufe, fehlende Qualifikationen der Mitarbeitenden und ein übermäßiger Materialverbrauch Ihre Laser-Powderbett-Fusion (LPBF) Produktion beeinträchtigen. Der erste Schritt, um den 3D-Druck von Metall ein wenig einfacher zu machen, ist jedoch, gegen den Strom zu schwimmen und eine andere Denkweise anzunehmen. Die zweite ist die Einführung neuer Technologien wie e-Stage für Metal+.  
Es ist die ideale Lösung für Unternehmen, die diese Faktoren abmildern wollen, und es kann auch dazu beitragen, die Akzeptanz in der Fertigungsindustrie zu erhöhen.

"Dieses fortschrittliche Tool macht den 3D-Druck von Metall leichter zugänglich - und in einem Markt mit geringem Wissensstand und einem Material, das eine enorme Lernkurve erfordert, ist das nur gut", sagt Stephen Howard, Account Manager bei Materialise Software.

„Ein gutes Bauteil ist zudem eines, das wiederholt, präzise und kostengünstig gedruckt werden kann“, erklärt Ian. "Es hat keinen Sinn, ein Teil zu drucken, wenn es nicht wirtschaftlich ist. Wir müssen mit besseren Werkzeugen arbeiten und das Rätselraten aus dem 3D-Metalldruckprozess entfernen - e-Stage+ ist dieses Werkzeug."

Mit der zunehmenden Verfügbarkeit besserer Werkzeuge auf dem Markt wird der Preis pro Teil sinken, was die Akzeptanzrate drastisch erhöhen wird. Dies wird den Unternehmen helfen, das Potenzial des 3D-Metalldrucks voll auszuschöpfen und ihn in die Mainstream-Fertigung zu bringen. Es ist also an der Zeit, dass Sie eine neue Denkweise annehmen. Warum sollten Sie nicht das Potenzial der additiven Fertigung maximieren und das Rätselraten aus Ihrer LPBF-Produktion mit einer Software zur automatischen Erstellung von Supports beenden?