Forum 3D Metal Printing

MITTWOCH, 6. JUNI 2018

Ort: CongressCenter, 2. OG, Raum Chr. Reichart

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08:30 - 09:30
Check-In
09:30 - 09:35
Begrüßung Carl-Zeiss Saal
09:35 - 10:30

Die Leistungsdichte in der Formel 1 ist sehr hoch. Über Sieg oder Niederlage entscheiden nur Bruchteile einer Sekunde.

Während 7 Tagen werden rund um die Uhr mit modernsten Materialien geforscht und Prozesse entwickelt. Nur so können wir mit dem notwendigen Pensum mit der Technikentwicklung mitgehen und sogar eigene Trends setzen.

Das Sauber F1 Team setzt daher in der aerodynamischen Entwicklung sowie auf der Rennstrecke auf die additive Fertigung.

Auf diesem Weg werden so täglich bis zu 300 Teile für den Einsatz im Windkanal und am F1-Fahrzeug sowie für Drittkunden gefertigt. Hierbei handelt es sich nicht nur Prototypenteile sondern auch um Vorrichtungen, Lehren oder sonstige Werkzeuge und industrielle Kleinserienteile.

Zum Einsatz kommen hier grossvolumige SLA und SLS Maschinen mit eigens für unsere Anwendungsbedürfnisse entwickelten Hochleistungsmaterialien.

Um den maximalen Output und minimale Lieferzeiten gewährleisten zu können, wird der gesamte additive Fertigungsbereich inklusive Vor - und Nachbereitung im 24/7 Modus betrieben.

Unserer eigner Anspruch an Qualität ist vor allem durch reproduzierbare Ergebnisse im Windkanal angetrieben. Durch die Optimierung jeglicher Prozesse und Begleitprozesse wird nicht nur eine gleichbleibend hohe Qualität gewährleistet sondern auch eine sehr hohe Flexibilität geboten. Hiervon profitieren das interne und externe Geschäft gleichermassen.

Keynote 2
Scott Crump | Stratasys

Scott Crump is the Chief Innovation Officer of Stratasys, focused on leading and managing Innovation by originating and encouraging new ideas, which result in new solutions and products to market.

Mr. Crump is the inventor of Fused Deposition Technology (FDM) and a co-founder of Stratasys in his home garage along with his wife Lisa Crump. They shipped one system in the first commercial year and now Stratasys has over 200,000 3D Printers at customer sites.

In addition to creating the first 3D printer using FDM, which is 90% of the 3D printers used globally today, his focus is easy to use Additive Manufacturing products, not labor intense products; Including AM automation from front end quote engines, order taking, and slicing, queuing and automatic support removal. Also, including offering all the production grade thermal plastics and many of the thermal set plastics.

Mr. Crump served as the CEO, Chairman, and Treasurer of Stratasys from the 1988 start up through 2012.

He is on the Board of Directors and is currently serving as Chairman of the Executive Committee since February 2015.  Prior to that, he served as the Chairman of the Board since inception in 1988.

From 1982 to 1988, Mr. Crump was co-founder and Vice President of Sales of IDEA, Inc., a premier brand manufacturer of load and pressure transducers. Mr. Crump continued as a director and shareholder until its sale to Vishay Technologies, Inc. (NYSE: VSH) in April 2005.

Mr. Crump holds a B.S. in Mechanical Engineering from Washington State University and attended UCLA’s Business Management Development for Entrepreneurs.

10:30 - 10:45
Pause
Session 1
Moderation: Udo Burggraf, GE Additive
10:45 - 11:15

Metal 3D printing has the potential to have a profound impact on the way companies manufacture metal parts. Yet, existing methods today are expensive, slow and require the use of dangerous lasers and metal powders. This presentation will share major advances in metal 3D printing that make it safer, more affordable and more accessible, while producing near-net-shape parts in a variety of alloys, including stainless steels, copper and H-13 tool steel.  With metal 3D printing solutions that cover the full product life cycle – from prototyping to mass production – Desktop Metal is addressing the unmet challenges of speed, cost and quality to make metal 3D printing an essential tool for engineers and manufacturers around the world.

Vortrag 1/1
Peter Jain | Desktop Metal
11:15 - 11:45

Erhalten Sie Einblicke in das additive Gemeinschaftsprojekt von TRUMPF, Heraeus und Bosch Rexroth. Als einer der führenden Spezialisten steht Bosch Rexroth für mobile Anwendungen, Anlagenbau und Engineering sowie Fabrikautomation. In diesem breiten Anwendungsfeld eröffnet Additive Manufacturing viele Chancen für industrielle Anwendungen. Am Beispiel einer Hydraulikanwendung wird aufgezeigt wie die additive Fertigung sich auf den Weg zur Industrialisierung macht. Es wird gezeigt wie Designfreiheit bei Additive Manufacturing sowie die clevere Kombination von verschiedenen Technologien (konventionell und additiv) zu Einsparung in Bauzeit und Material beiträgt und die generative Fertigung neue Funktionalitäten und Kundenansprachen ermöglicht.
Die Ergebnisse basieren aus einem Gemeinschaftsprojekt bei dem das optimale Fertigungsverfahren mit den idealen Ergebnissen für Bosch Rexroth evaluiert wurde. Projektpartner waren Heraeus als Pulverspezialist mit umfassenden Materialkenntnissen, sowie der Anlagenhersteller TRUMPF mit seiner Industrialisierungskompetenz für Additive Manufacturing.

Vortrag 1/2
Frank Nachtigall | TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH

Frank Nachtigall, MBA, B. Eng, ist Branchenmanager im Bereich Additive Manufacturing bei TRUMPF im Headquarter in Ditzingen. Er konzentriert sich auf die Zuständig für die Marktbearbeitung für die Bereiche General Industry und Automotive. Bereits 2011 ist er in das Unternehmen eingetreten und war in verschiedenen Unternehmensbereichen tätig.

11:45 - 13:30
Mittagspause und Besuch der Fachmesse
Session 2
Moderation: Udo Burggraf, GE Additive
13:30 - 14:00

Eine wesentliche technische Einschränkung in der Additiven Fertigung ist die Größenbeschränkung, die durch die Aufbaukosten der Maschinen vorgegeben ist. Hierfür setzt die FIT das WAAM-Verfahren für großvolumige Metallteile ein. Die massiven Rohkörper werden mittels CNC-Technik  nachbearbeitet. Auch ein Aufschweißen auf Grundkörper ist möglich. Die Aufbaurate liegt dabei deutlich über der der pulverbettbasierten Verfahren. „Wire Arc Additive Manufacturing“ ist ein additives Aufschweißverfahren mit leicht verfügbarem Metalldraht als Rohmaterial. Komplexe Formen können durch das 5-achsige System erreicht werden. Im praktischen Einsatz wird das Verfahren kontinuierlich weiter optimiert.

Vortrag 2/1
Philip Emmerling | FIT AG

Philip Emmerling (M. Sc.) hat als ausgebildeter Mechatroniker an der FAU Erlangen Materialwissenschaften und Werkstofftechnik absolviert, mit der Vertiefung Allgemeine Werkstoffeigenschaften und Metalle. Er ist heute als Entwicklungsingenieur bei der FIT AG tätig, einem weltweit agierenden Spezialfertiger im Bereich der Additiven Fertigung.  Im Bereich Technologieintegration ist Philip Emmerling für das WAAM-Verfahren verantwortlich. Seine Aufgaben umfassen hierbei die Evaluation und Integration des Verfahrens in den industriellen Fertigungsprozess, sowie im einzelnen die Tätigkeitsbereiche Projektplanung, Parameterstudien, Bauteilprogrammierung und -auslegung, Softwaremanagement und notwendige Qualitätssicherung.

14:00 - 14:30

Das Ziel des Vortrags ist es einen Einblick in unsere Weiterentwicklung im Bereich Additive Manufacturing den Zuhörern zu gebe, es geht hierbei um den großen Zuwachs an Möglichkeiten der uns erhalten bleibt wenn wir in stets das Ganze im Blick behalten.
 Hierbei steht unsere blueffect® Vorkammerbuchse im Vordergrund es ist unser erstes individuell gefertigtes Serienteil in unser Sortiment. Durch das AM-Design sind uns viele Möglichkeiten offenbart und ebenso viele Grenzen gezeigt worden und wir haben das Ziel diese zu sprengen. So ist es unser Antrieb nicht nur mit den Maschinen und Materialien zu arbeiten, sondern auch mit beispielsweise der Software, so konnten wir eine Automation in NX erschaffen die eine Konstruktionszeit der blueffect ® Vorkammerbuchse von drei bis vier Stunden auf 15 Minuten herunterbricht. Des Weiteren haben wir die Farbtabelle neu entwickelt so das uns der Kunde ohne weitere Erklärungen mit einem Blick, seine Prioritäten mitteilen kann. Wir sind über das reine Prototyping weit hinaus. Serienteile, Automation und die Verbesserung der Kommunikationsabläufe sind Meilensteine auf unserem Weg in eine Zukunft, die wir heute schon spüren können, zumindest einen Teil.

Vortrag 2/2
David Svoboda | JELL GmbH & Co. KG
14:30 - 15:00

Das Fraunhofer IGCV befasst sich mit pulverbettbasierten additiven Fertigungsverfahren, wie dem LBM, zur
Herstellung von metallischen Hochleistungsbauteilen. Derzeit können mit diesem Verfahren Bauteile aus einem
Werkstoff, sog. Monomaterialbauteile, hergestellt werden. Multimaterialbauteile hingegen zeichnen sich durch
mindestens zwei unterschiedliche Werkstoffe aus, die fest miteinander verbunden sind. Die Fertigung von 2-DMultimaterialbauteilen,
bei welchen ein Materialwechsel zwischen aufeinanderfolgenden Schichten erfolgt, kann
bereits heute bei vielen marktüblichen LBM-Anlagen durch einen manuellen Materialwechsel erfolgen. Dies ist
bei einem 3-D-Multimaterialbauteil heute nicht möglich, da hier innerhalb einer Schicht beide Werkstoffe vorliegen
müssen. Zur Fertigung dieser Bauteile ist es notwendig, den Pulverauftragsmechanismus anzupassen,
um die Ablage eines zweiten Werkstoffes in der Pulverschicht zu ermöglichen. Daher wurde am Fraunhofer
IGCV ein neuartiger Auftragsmechanismus in eine LBM-Anlage soft- und hardwaretechnisch integriert, sodass
nun der Aufbau von 3-D-Multimaterialbauteilen in einer kommerziell verfügbaren Laserstrahlschmelzanlage
möglich ist.
Dieser Vortrag gibt einen Überblick zu dem Stand der Arbeiten zur Multimaterialverarbeitung in Augsburg, die
seit Juli 2017 im Rahmen des 10-Mio.-Euro Projekts MULITMATERIALZENTRUM Augsburg gebündelt werden.
Der Fokus des Vortrages wird auf den realisierten Anwendungsbeispielen liegen und den identifizierten
Herausforderungen im Bereich Prozesstechnik und Werkstoffe.

Vortrag 2/3
Dr.-Ing. Christian Seidel | Fraunhofer IGCV

Dr. Seidel is an internationally recognized expert on Additive Manufacturing. His current activities related to Additive Manufacturing are:

  • Head of Main Department (since 03/18) and Head of Additive Manufacturing (since 03/18) at
    Fraunhofer Research Institution for Casting, Composite and Processing Technology IGCV
  • Management Board (since 07/14) at
    Institute for machine tools and industrial Management (iwb) of Technical University of Munich
  • Management consultant on Additive Manufacturing (since 12/14) independent Munich-based consultant with a focus on M&A
  • Guest lecturer (since 10/14) at
    University of Applied Science Augsburg
  • Convenor to

    • ISO TC261/AG1 Coordination Group (since 09/17) and
    • ISO TC261/ASTM F42 JG 57 on Design Guidelines for Powder Bed Fusion (since 07/15)

  • Convenor to
  • German Association of Engineers (VDI) Committee on Environment Health and Safety Issues in Additive Manufacturing (since 04/16)
  • Appointed expert in committees of

    • VDI (since 01/12)
    • DIN (since 01/12)
    • CEN (since 01/15)
    • ISO (since 07/12)
    • ASTM (since 07/14)

From 07/14 until 2018 he was Head of Department “Components and Processes” at Fraunhofer Research Institution for Casting, Composite and Processing Technology IGCV focussing on Additive Manufacturing as well as Quality and Technical Cleanliness.


He holds a PhD in mechanical engineering for his submitted doctoral thesis in the field of simulation of laser-based powder bed fusion of metals from Technical University of Munich and has published more than 40 scientific articles and co-authored 4 books related to additive manufacturing and production technology. He studied Mechanical Engineering with a focus on production technology and thermo-fluid-dynamics at University Stuttgart, Technical University of Munich and Stellenbosch University (South Africa). He gathered industry experience at Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH (machine tool manufacturer, Nuertingen, Stuttgart area) and MTU Aero Engines (aero engine components manufacturer, Munich).

15:00 - 15:30
Pause
Session 3
Moderation: Udo Burggraf, GE Additive
15:30 - 16:00

Gases represent only a very small part of the production cost structure, but they play a crucial role for safety, process stability and for the final quality of products. Although the influence of the gas in the process is sometimes considered to be secondary during the laser beam melting process, its protective function is essential, as well as the evacuation of generated smokes and spatters in order to limit pollution of the powder bed.
In this work, our study on the influence of gas atmosphere on the process and on the quality of the manufactured parts is presented. Usually, argon or nitrogen is used to inert the chamber during the process. In this study, realized in collaboration with Poly-Shape company and the Process and Engineering in Mechanics and Materials laboratory (PIMM, Paris), various atmospheres have been studied including helium/argon mixtures as well as nitrogen with defined quality and from machine-integrated nitrogen generator. Modifications of the process have been observed, on the melt pool stability and wettability, and on the generation of particles and spatter. The atmosphere of the chamber have been controlled (oxygen, moisture and nanoparticles), powder and generated particles analyzed and their impact on the part properties quantified.

Vortrag 3/1
Markus Effinger | Air Liquide Deutschland GmbH
16:00 - 16:30

Additive manufacturing is increasingly used for producing high performance parts, such as turbine blades, medical implants and tools, and for these reasons quality control is an essential part of it. Hereby X-ray computed tomography (CT) adds value at different stages of the whole process chain as it offers non-destructive testing at high precision. For instance, prior to manufacturing, powder for metal printing is analyzed in terms of size distribution, sphericity, foreign particles and porosity inside the grains. Furthermore, manufactured samples and components are controlled by three-dimensional (3D) failure analysis and dimensional measuring. An iterative process of X-ray CT control and printing parameter changes help optimizing the final product. Later in the manufacturing process, powder residues in the interior structures is easily detected as well. The X-ray CT is also used to regularly verify the system performance of 3D printing machines.
In summary, there is an increasing tendency for Additive Manufacturing for larger series as well as for critical products which requires new quality control methods in the whole productive chain. Therefore, high precision and non-destructive techniques like X-ray CT are in growing demand. This contribution shows several case studies highlighting the power of various X-ray CT analytics.

Vortrag 3/2
Gerhard Zacher | GE Sensing & Inspection Technologies GmbH
16:30
Ende
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