anwenderreportage

Filamenteinzug unter (Drehgeber-)Kontrolle

Die additive Fertigung gilt als Schlüsseltechnologie der Zukunft. Ihr wird ein enormes Marktpotenzial zugeschrieben. Kein Wunder eigentlich, denn industrielle 3D-Drucker sind wahre Multitalente – so auch jene von Hage3D. Die Modellreihen 72L, 84L, 140L, 175C, 175X und 175 Convertible stellen ihre Schaffenskraft u. a. bei Prototypen, Funktionsbauteilen, Betriebsmitteln wie Vorrichtungen oder Halterungen oder bei auch (Klein-)Serien unter Beweis. Ein KIS40-Drehgeber von Kübler fungiert dabei als prozesssicherndes Kontrollorgan: Er achtet auf einen korrekten Einzug des Filaments. Von Sandra Winter, x-technik

Produktive Zusammenarbeit (v.l.n.r.:) Klaus Baumgartner (Leiter der technischen Entwicklung bei Hage3D), Michael Weingrill (Verkaufsleiter Österreich bei der Fritz Kübler GmbH) und Thomas Janics (Geschäftsführer von Hage3D) arbeiten gut und gerne zusammen.

Produktive Zusammenarbeit (v.l.n.r.:) Klaus Baumgartner (Leiter der technischen Entwicklung bei Hage3D), Michael Weingrill (Verkaufsleiter Österreich bei der Fritz Kübler GmbH) und Thomas Janics (Geschäftsführer von Hage3D) arbeiten gut und gerne zusammen.

Shortcut

Aufgabenstellung: Zuverlässige Sensorik für industrielle 3D-Drucker.

Lösung: SR085 Schleifringe und Sendix KIS40 Inkrementalgeber von Kübler.

Nutzen: Kompakte, industrietaugliche, zuverlässig funktionierende Produkte mit hoher Lebensdauer, die einen mannlosen 24/7-Betrieb der 3D-Drucker unterstützen.

In der Entwicklung stets einen Schritt weiter zu denken. Diesem Ziel verschrieb sich Hampel Gerfried, als er im Jahre 1982 ein Unternehmen gründete, das seine Initialen (HaGe) im Firmennamen trägt. Er bzw. seine Söhne haben Wort gehalten: Die Innovationskraft von Hage spiegelt sich immer wieder in visionären Lösungsansätzen wider. Im Sondermaschinenbau wird bei den Produktlinien HAGEmatic (Bearbeitung von Großprofilen aus Stahl und Aluminium), HAGEmatic FSW (Schweißtechnologie für Leichtbauanwendungen), HAGEcut (Hightech-Sägeanlagen) sowie bei Speziallösungen für unterschiedlichste Produktionsvorhaben (HAGE Special) kundenindividuell maßgeschneidert und je nach konkreter Anforderung bis ins kleinste technische Detail „customized“, während im Bereich der additiven Fertigung mit der HAGE3D 175 Convertible der Beweis angetreten wurde, dass sich mit einem entsprechenden konstruktiven und steuerungstechnischen Know-how selbst unmöglich Erscheinendes realisieren lässt. Denn laut Thomas Janics, Geschäftsführer bei Hage3D, hielten viele die Idee, mit nur einer Maschine Filament und Granulat verarbeiten und von drei auf fünf Achsen wechseln zu können, für unmöglich. „Seit Jahren gibt es von Kunden und Interessenten zwei wesentliche Forderungen: Granulat und in fünf Achsen drucken zu können, um mit Verstrebungen und Verstärkungen in Z-Richtung quasi isotrope Bauteileigenschaften zu erreichen. Dass es uns letztendlich gelungen ist, beide Forderungen und den Standarddruck in einer Convertible Maschine zu vereinen, macht uns wirklich sehr, sehr stolz“, sagt er. Die 175 Convertible ist so konzipiert, dass der Anwender innerhalb von rund fünfzehn Minuten zwischen den einzelnen Druckköpfen und Drucktischen wechseln kann. So können beispielsweise vormittags fünfachsige Rohre ohne Support und nachmittags bis zu 1,2 Meter große Bauteile mittels Filament oder Granulat gedruckt werden.

Der mit einem robusten glaserverstärkten Kunststoffgehäuse ausgestattete Schleifring SR085 von Kübler fungiert bei den 5-Achs-Druckern von Hage3D als Energielieferant für die Heizelemente sowie als Übermittler der Temperaturfühler-Daten.

Der mit einem robusten glaserverstärkten Kunststoffgehäuse ausgestattete Schleifring SR085 von Kübler fungiert bei den 5-Achs-Druckern von Hage3D als Energielieferant für die Heizelemente sowie als Übermittler der Temperaturfühler-Daten.

Thomas Janics
Geschäftsführer von Hage3D

„Unser Beitrag zur Professionalisierung des 3D-Drucks ist, dass wir in unseren Anlagen ausschließlich hochqualitative industrietaugliche Komponenten einsetzen. Das beginnt bei der Steuerung und reicht hin bis zu den Drehgebern, die den Filamenteinzug überwachen.“

Industrietaugliche Komponenten für mannlosen 24/7-Betrieb

Ursprünglich war es Peter Freigassner, der technische Geschäftsführer der Hage Sondermaschinenbau GmbH, der sich vor einigen Jahren intensiv mit der 3D-Technologie zu beschäftigen begann. Immerhin wird dieser von zahlreichen Analysten ein enormes Wachstumspotenzial zugeschrieben. Der erste Hage-Beitrag zum Thema 3D-Druck ließ nicht lange auf sich warten, zumal die dafür nötigen maschinenbaulichen und steuerungstechnischen Kompetenzen ohnehin im Unternehmen vorhanden waren. Der HAGE3Dpa2 wurde 2014 auf den Markt gebracht. Mittlerweile stehen mehrere Modellreihen – 72L, 84L, 140L, 175C, 175X und 175 Convertible – für die additive Fertigung von Prototypen, Funktionsbauteilen, Betriebsmitteln oder auch (Klein-)Serien mittels Materialextrusion zur Verfügung. „Wir spezialisierten uns von Anfang an auf den industriellen 3D-Druck“, verrät Thomas Janics. Das bedeutet: Die Hage-Anlagen sind von jeder einzelnen technischen Komponente her, sprich vom Druckkopf über die Steuerung bis hin zum Maschinenfuß, auf höchste Zuverlässigkeit eingestellt. Die Maschinen sind so ausgelegt, dass sie den Anforderungen an einen „mannlosen“ 24/7-Betrieb entsprechen. „Teilweise laufen unsere größeren 3D-Drucker 100 Stunden und länger vollautomatisch durch. Dabei muss über die darin verbaute Technik und Steuerung sichergestellt sein, dass die Maschinen einwandfrei funktionieren – und sich für den Fall einer Störung – selbsttätig abschalten, sobald ein Fehler auftritt. Es darf weder bei einem technischen Gebrechen noch bei einer Fehlbedienung irgendeine Gefahr von ihnen ausgehen“, begründet Hage3D-Geschäftsführer Thomas Janics, warum ihm und seinem mittlerweile 19-köpfigen Team bei der Auswahl passender Komponenten für die 3D-Drucker vor allem zwei Dinge wichtig sind: Zuverlässigkeit und Industrietauglichkeit. Temperaturbeständigkeit ist eine weitere Grundanforderung. Schließlich braucht es für den Druckprozess beheizte Bauräume.

Der auf höchste Wirtschaftlichkeit ausgelegte inkrementale Kompakt-Drehgeber Sendix KIS40 überwacht bei Hage3D-Druckern den Filamenteinzug.

Der auf höchste Wirtschaftlichkeit ausgelegte inkrementale Kompakt-Drehgeber Sendix KIS40 überwacht bei Hage3D-Druckern den Filamenteinzug.

Bewährte Sensorik

Wenn es um die Entscheidung für oder gegen einen bestimmten Technologielieferanten geht, vertrauen die Mitarbeiter von Hage3D oftmals auf den Erfahrungsschatz ihrer Sondermaschinenbau-Kollegen. „Wir sind zwar nicht an diese ‚Vorauswahl‘ gebunden, orientieren uns aber gerne daran, weil wir dann wissen, dass in Sachen Qualität und Lieferzeit gehalten wird, was ausgemacht ist und dass ein kompetenter Ansprechpartner erreichbar ist, wenn wir Spezielles benötigen“, erläutert Klaus Baumgartner, der Leiter der technischen Entwicklung bei Hage3D. Da er selbst ebenfalls für die Hage Sondermaschinenbau GmbH tätig war, bevor er zum letztlich 2019 ausgegründeten „Spin-Off“ Hage3D stieß, kennt er die meisten Stammlieferanten und deren Produkte schon länger – so auch jene von Kübler. „Kompakte Bauform, industrietauglich, ideal für unseren Drucktischaufbau“, lautete demnach sein fachmännisches Urteil, als ihm Michael Weingrill, Verkaufsleiter Österreich bei der Fritz Kübler GmbH, für die 5-Achs-Drucker einen SR085 Schleifring als Energielieferant für die Heizelemente des Druckers sowie als Übermittler der Temperaturfühler-Daten empfahl. „Das Besondere am SR085 ist sein robustes glaserverstärktes Kunststoffgehäuse. Dieses trägt zu seiner sehr hohen Lebensdauer von bis zu 750 Millionen Umdrehungen bei. Sein Innenleben ist, was die Anzahl der Last- bzw. Datenkanäle betrifft, je nach Bedarf flexibel zusammenstellbar“, beschreibt Michael Weingrill ein Produkt, das beim ersten 5-Achs-Prototypen von Hage3D ausgetestet und sofort für perfekt geeignet befunden wurde.

Filament-, Granulat-, 3- und 5-Achs-Druck in einer Maschine – die HAGE3D 175 Convertible macht es möglich: Alternativ zum Dualdruckkopf besteht auch die Möglichkeit, die Maschine mit einem Granulat-Druckkopf auszustatten.

Filament-, Granulat-, 3- und 5-Achs-Druck in einer Maschine – die HAGE3D 175 Convertible macht es möglich: Alternativ zum Dualdruckkopf besteht auch die Möglichkeit, die Maschine mit einem Granulat-Druckkopf auszustatten.

Bauteile wie z. B. Rohre können auf der HAGE3D 175 Convertible 5-achsig ohne Support gedruckt werden.

Bauteile wie z. B. Rohre können auf der HAGE3D 175 Convertible 5-achsig ohne Support gedruckt werden.

Klaus Baumgartner
Leiter der technischen Entwicklung bei Hage3D

„Kübler zählt seit vielen Jahren zu unseren Stammlieferanten. Die Produkte funktionieren zuverlässig und auch die Zusammenarbeit passt perfekt: Ein Anruf genügt und man ist direkt beim Support oder beim Vertrieb, wo man ein Datenblatt, CAD-Daten oder hilfreiche Tipps beziehen kann.“

Zuverlässiges Überwachungsorgan

Ein weiteres Kübler-Produkt, das sich bei 3D-Druckern von Hage3D mit an Bord befindet, ist der auf höchste Wirtschaftlichkeit ausgelegte inkrementale Kompakt-Drehgeber Sendix KIS40. Mit einem Außendurchmesser von lediglich 40 mm bietet sich seine Verwendung überall dort an, wo der vorhandene Einbauraum sehr begrenzt ist. Bei Hage3D ist es der Filamenteinzug, der von KIS40-Drehgebern kontrolliert wird. Sie behalten die Schrittmotoren der Extruder genauestens im Auge. Wird kein Einzug mehr generiert, weil für Filament-Nachschub zu sorgen ist, wechselt die Maschine so lange in den Pausen-Modus, bis dies erledigt ist. Was laut Klaus Baumgartner neben etwaigen Versorgungsengpässen ebenfalls noch „miterkannt“ wird von den Kübler-Sensoren: Wenn sich eine Düse verstopft oder die Heizung vorne ausfällt. Denn auch dann funktioniere die Einförderung der Druckmaterialien nicht mehr korrekt. „Bei uns haben Drehgeber hauptsächlich Bewegungen und Spindelsysteme zu überwachen. Als nächstes wird wahrscheinlich ein sicherheitsgerichteter Einsatz von Gebern der Modellreihe Sendix SIL 5814FS2 bei den X- und Y-Achsen spruchreif werden“, deutet Klaus Baumgartner abschließend an, dass bereits ein weiteres Projekt mit Kübler im Raum steht. Im Sondermaschinenbau ebenfalls, dort wird aktuell ein Kübler-Drehgeber der Serie M36 mit IO-Link Schnittstelle getestet.

Filtern

Suchbegriff

Unterkategorie

Firmen

Inhaltstyp

Firmentyp

Land