Freeformer-Prototyp druckt faserverstärkte Bauteile additiv

Auf der K 2019 hat Arburg einen Prototypen des Freeformer 300-4X vorgestellt. Dieser fertigt dank einer vierten Achse faserverstärkte Bauteile additiv.

Arburg hat auf der K 2019 erstmals einen Prototypen des Freeformer 300-4X vorgestellt, der mit einem vierachsigen Bauteilträger faserverstärkte Bauteile additiv drucken und so künftig ganz neue Anwendungen für das Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) möglich machen wird.

Mit der neuen Maschine können jetzt Endlosfasern zugeführt und mit Kunststoff ummantelt werden, zum Beispiel um Funktionsbauteile lokal zu verstärken. Dazu Lukas Pawelczyk, Abteilungsleiter Freeformer Vertrieb bei Arburg: „Unsere Entwickler schöpfen das Potenzial des Freeformers kontinuierlich weiter aus. Dabei setzt Arburg konsequent die Anforderungen und Wünsche seiner Kunden um.“

Der Freeformer 300-4X wurde auf Basis des Freeformers 300-3X entwickelt und verfügt ebenfalls über drei Austragseinheiten. Das neue Herzstück ist ein vierachsiger Bauteilträger. Er bewegt sich nicht nur in x-, y- und z-Richtung, sondern kann dank der zusätzlichen vierten Achse auch Rotationsbewegungen ausführen.

Dadurch lassen sich bei der neuen Maschine Endlosfasern auf dem Bauteilträger in beliebiger Orientierung ablegen und mit Kunststoff zu faserverstärkten, belastbaren Funktionsbauteilen aufbauen. Dazu werden die Glas- oder Carbonfasern über eine Rolle zugeführt und gezielt auf dem Bauteilträger abgelegt. Dabei werden sie sofort mit Kunststoff umbettet und anschließend auf die gewünschte Länge zugeschnitten.

Ein typisches Beispiel für solche Funktionsbauteile sind Handorthesen. Auf der K 2019 produziert ein Freeformer 300-4X eine solche Orthese in Hart-Weich-Verbindung inklusive lokaler Verstärkung. Die Kunststoff-Orthese ersetzt das klassische metallverstärkte Produkt und kann individuell an die Handform des Patienten angepasst werden.

Ziel ist es, stark beanspruchte Bereiche zum Beispiel mit faserverstärktem PA zu realisieren. Um die Hand zu schonen, lassen sich zudem mit weichem TPE potenzielle Druckstellen vermeiden.

Mit den verschiedenen Modellen des Freeformer deckt Arburg heute ein breites Spektrum für die industrielle additive Fertigung ab. So kann der Freeformer 300-3X drei Komponenten zu komplexen Funktionsbauteilen in belastbarer Hart-Weich-Verbindung mit Stützstruktur verarbeiten.

Wie Arburg betont, ist der Freeformer zudem reinraumtauglich und damit besonders gut geeignet für Anwendungen in der Medizintechnik. Über optionale Schnittstellen lässt er sich zudem bei Bedarf automatisieren und in komplette Fertigungslinien integrieren.

Besonderheit aller Freeformer: Mit dem AKF-Verfahren sind sie nicht auf Filamente angewiesen, sondern können qualifizierte Standardgranulate verarbeiten. Die Anwender können mit dem offenen System ihre eigenen Originalmaterialien verarbeiten und Tropfengröße sowie Prozessführung selbst optimieren. Oder sie greifen auf die Arburg-Materialdatenbank mit Referenzmaterialien zu. Dazu zählen auch sehr weiches TPU, PLLA und FDA-zertifizierte Werkstoffe für die Medizintechnik.

Wie Lukas Pawelczyk erklärte, zeigt Arburg auf der K 2019 den Freeformer 300-4X erstmals als Prototypen. Die Maschine, die AKF-Verfahren mit Hilfe einer vierten Achse faserverstärkte Bauteile additiv herstellt, wird Arburg übrigens zusammen mit weiteren spannenden Neuheiten zur Additiven Fertigung auch im November auf der Messe Formnext 2019 in Frankfurt am Main präsentieren.

gk