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19.11.2018

Grüner Laser von Trumpf druckt Kupfer und Gold

Der neueste 3D-Drucker von Trumpf verarbeitet wesentlich mehr Materialien als herkömmliche Anlagen. Auf der internationalen Fachmesse Formnext in Frankfurt präsentierte das Hochtechnologieunternehmen, wie die TruPrint 5000 mit einer Vorheizung von 500 Grad Bauteile aus Stahl mit hohem Kohlenstoffanteil oder Titanlegierungen druckt, ohne dass sie reißen oder sich stark verziehen.

"Werkzeug- und Formbauer können nun problemlos Umformwerkzeuge, Stempel oder Matrizen drucken. Ohne Vorheizung war das bisher nicht möglich", sagt Tobias Baur, als Leiter Trumpf Additive Manufacturing zuständig für Technologie. Außerdem verarbeitet das Unternehmen mit einem neuen grünen Laser mit Pulsfunktion erstmals Reinkupfer und Edelmetalle im 3D-Drucker. "Das macht den Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau attraktiv, denn aus Reinkupfer lassen sich problemlos besonders leitfähige Induktoren oder Wärmetauscher drucken", sagt Baur. Ebenfalls großes Potenzial habe der grüne Laser für den Druck in Gold für die Schmuckindustrie. Hier lassen sich auf Abruf individuelle Einzelstücke herstellen und gleichzeitig teures Material sparen.

  • Mit einem grünen Laser und der TruPrint 1000 druckte Trumpf auf der Formnext Reinkupfer und Gold. Bild: Trumpf

    Mit einem grünen Laser und der TruPrint 1000 druckte Trumpf auf der Formnext Reinkupfer und Gold. Bild: Trumpf

  • Der Druck von Reinkupfer ist zum Beispiel für den Maschinen- und Anlagenbau interessant. Bild: Trumpf

    Der Druck von Reinkupfer ist zum Beispiel für den Maschinen- und Anlagenbau interessant. Bild: Trumpf

  • Die Substratplatte des 3D-Druclers TruPrint 5000 lässt sich auf 500 Grad vorheizen. Das ermöglicht es, Titanlegierungen ohne Risse und Verzüge zu drucken. Davon profitiert unter anderem die Medizintechnik. Bild: Trumpf

    Die Substratplatte des 3D-Druckers TruPrint 5000 lässt sich auf 500 Grad vorheizen. Das ermöglicht es, Titanlegierungen ohne Risse und Verzüge zu drucken. Davon profitiert unter anderem die Medizintechnik. Bild: Trumpf

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500 Grad Vorheizung mildert Temperatursturz ab

Oft geht es beim 3D-Druck ums Detail: So arbeiten Werkzeug- und Formenbauer häufig mit dem kohlenstoffhaltigen Werkzeugstahl 1.2343. Das Material ist äußerst hart, verschleißfest und führt Wärme besonders gut ab. Allerdings ließ es sich bisher nicht im 3D-Drucker verarbeiten, weil die Bauteile beim Drucken reißen. "Der Laserstrahl schmilzt das Bauteil an der Oberfläche auf, danach herrscht wieder Raumtemperatur. Diesem Temperatursturz hielt das Bauteil bislang nicht stand und es kam zu Rissen", sagt Baur. Die Substratplatte des 3D-Druckers TruPrint 5000 lässt sich deshalb auf 500 Grad vorheizen. Das mildert den Temperatursturz nach dem Laserschmelzen. "Die Materialqualität und die Oberfläche ist bei kohlenstoffhaltigen Stählen deutlich besser als ohne Vorheizung. Das verhindert Brüche im Bauteil", erklärt Baur.

Implantate kommen einsatzfertig aus dem Drucker

Auch für additiv gefertigte Prothesen und Implantate bietet die Vorheizung große Vorteile. "Wenn die Umgebungstemperatur zu stark fällt, verzieht sich das Bauteil und wir müssen es nachbearbeiten. Außerdem benötigen wir oft Stützstrukturen, die wir mühsam auf- und abbauen", sagt Baur. Die Vorheizung der TruPrint 5000 reduziere die Spannungen, steigere die Bearbeitungsqualität und mache in vielen Fällen Stützstrukturen überflüssig. Nachgelagerte Wärmebehandlungen lassen sich oft reduzieren. Das Titan werde zudem belastbarer und die Implantate langlebiger.


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