Erfüllung der Anforderungen an die Bewegungssteuerung in der additiven Fertigung

Additive Fertigung (AM) ist heute für Hersteller von entscheidender Bedeutung, da sie die Herstellung hochkomplexer und kundenspezifischer Teile ermöglicht, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer oder gar nicht realisierbar sind.

Es bietet mehr Designfreiheit, schnelleres Prototyping, weniger Materialverschwendung und die Möglichkeit, bedarfsgesteuerte, dezentrale Produktionsnetzwerke zu schaffen, die alle zu mehr Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit in der modernen Fertigungslandschaft beitragen. AM hat die Prototyping-Phase der Produktentwicklung schon lange durcheinander gebracht, aber die jüngsten Fortschritte bei der Betriebsgeschwindigkeit, verbesserten Materialien und Optimierungssoftware führen dazu, dass AM nun zu einer disruptiven Kraft in Produktionsszenarien wird.

Hochwertige, präzise Bewegungssteuerungssysteme sind für die Genauigkeit additiver Fertigungstechnologien (AM) von entscheidender Bedeutung, da sie präzise und koordinierte Bewegungen von Komponenten liefern können. Bei AM erfordert die schichtweise Abscheidung oder das selektive Lasersintern/-schmelzen eine präzise Steuerung der Bewegung der Bauplattform, des Druckkopfs oder des Lasers. Die Genauigkeit dieser Bewegungen wirkt sich direkt auf die endgültige Maßhaltigkeit und Qualität der gedruckten Teile aus. Mit den richtigen Bewegungssteuerungssystemen können Hersteller enge Toleranzen erreichen und sicherstellen, dass jede Schicht genau positioniert und ausgerichtet ist, was zu präzisen Geometrien und Maßgenauigkeit führt.

„Darüber hinaus spielen präzise Bewegungssteuerungssysteme eine entscheidende Rolle bei der Minimierung von Fehlern, Defekten und Inkonsistenzen im AM-Prozess“, sagt Bill Hennessey, Präsident von ALIO Industries. „Alle Abweichungen oder Ungenauigkeiten in der Bewegung können zu Fehlausrichtung, Überextrusion oder unzureichender Materialablagerung führen und die Integrität und Qualität der gedruckten Teile beeinträchtigen. High-End-Bewegungssteuerungssysteme bieten fortschrittliche Feedback-Mechanismen wie Encoder oder Sensoren, die echte Ergebnisse liefern.“ - Zeitliche Positionsrückmeldung an das Steuersystem. Diese Rückmeldung ermöglicht eine Regelung im geschlossenen Regelkreis, die sofortige Anpassungen und Korrekturen während des Druckvorgangs ermöglicht und so eine genaue und gleichmäßige Ablagerung des Materials Schicht für Schicht gewährleistet.“

Mit dem Übergang von AM von einem Prototyp zu einer Produktionstechnologie nimmt die Bedeutung präziser Bewegungssteuerungslösungen erheblich zu. Beim Prototyping liegt der Schwerpunkt häufig auf der Erstellung funktionaler Machbarkeitsnachweise oder kleinerer Modelle, bei denen Toleranzen und Genauigkeitsanforderungen möglicherweise lockerer sind. Da sich AM jedoch zu einer Produktionstechnologie entwickelt, wird die Notwendigkeit einer präzisen Bewegungssteuerung immer wichtiger.

Bei AM im Produktionsmaßstab besteht ein höherer Bedarf an gleichbleibender und wiederholbarer Qualität bei großen Teilemengen. Eine präzise Bewegungssteuerung stellt sicher, dass jede Schicht genau positioniert ist, wodurch Maßabweichungen minimiert werden und die gewünschten Geometrien während des gesamten Produktionsprozesses beibehalten werden. Dieses Maß an Kontrolle ist entscheidend für das Erreichen enger Toleranzen und Maßgenauigkeit, die für die Erfüllung der Spezifikationen und Anforderungen der Endverbrauchsteile unerlässlich sind.

Darüber hinaus spielen präzise Bewegungssteuerungslösungen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Produktionseffizienz. Mit der Einführung von AM in Produktionsanwendungen werden Geschwindigkeit und Produktivität zu Schlüsselfaktoren. Die präzise Steuerung der Bewegung von Komponenten ermöglicht eine optimierte Pfadplanung, weniger unnötige Bewegungen und schnellere Abscheidungsraten. Diese gesteigerte Effizienz führt zu einem höheren Durchsatz und einer höheren Kosteneffizienz in Produktionsszenarien.