Metall 3D Drucker FastForm FF-M420

Industrieller SLM 3D-Drucker FastForm FF-M420 500W×4 für die Serienproduktion mit Metall

FastForm FF-M420 500W×4 — ein industrieller 3D-Drucker zur Herstellung von Metallteilen mit der SLM-Technologie. Die Ausrüstung ist mit vier Faserlasern mit jeweils 500 W Leistung ausgestattet und für die Serienproduktion von funktionalen Komponenten, Formen, komplexen Metallstrukturen und industrieller Ausrüstung konzipiert. Der Arbeitsbereich von 420 × 380 × 400 mm ermöglicht die Herstellung von großformatigen Teilen oder die Platzierung mehrerer Produkte auf einer Plattform.

Vorteile des FastForm FF-M420 500W×4

• Vier Laser für produktiven SLM-Druck. Das System mit vier Faserlasern mit jeweils 500 W Leistung ermöglicht die Verteilung der Metallteilbildung auf mehrere Scanbereiche und verkürzt die Bauzeit unter entsprechenden Bedingungen.
• Großer Arbeitsbereich für die Serienproduktion. Der Bauraum von 420 × 380 × 400 mm eignet sich für die Herstellung großformatiger Metallkomponenten und die gruppierte Platzierung von Teilen innerhalb eines Produktionszyklus.
• Präzision bei der Formgebung von Metallteilen. Für Produkte bis zu einer Größe von 100 mm wird eine Präzision von ±0,1 mm angegeben, für größere Teile ±0,1% der jeweiligen Größe. Dies ermöglicht den Einsatz der Ausrüstung zur Herstellung funktionaler Komponenten und industrieller Ausrüstung.
• Automatisierte bidirektionale Pulverauftrag. Das System mit oberer Zuführung und einstellbarer Auftraggeschwindigkeit von 10–500 mm/s reduziert die Anzahl der Leerbewegungen zwischen den Schichten. Die Kontrolle der Pulverzufuhr und der Belastung des Rakels hilft, Fehler zu vermeiden.
• Koordinierte Arbeit der vier Laser. Die Technologie der dynamischen nahtlosen Verbindung von Scanbereichen koordiniert die Formgebung angrenzender Bereiche des Teils durch verschiedene Lasersysteme innerhalb eines Arbeitsbereichs.
• Lange Lebensdauer des Filtersystems. Ein permanenter Filter mit einer Lebensdauer von mindestens 30.000 Stunden reduziert den Bedarf an regelmäßigen Filterelementwechseln. Die Filtrationseffizienz für Partikel mit einer Größe von 0,5 µm beträgt 99,9%.
• Automatisierte Prozesskontrolle. Das System überwacht die Parameter der Arbeitskammer, die Sauerstoffkonzentration, die Temperatur und den Druckverlauf. Es besteht die Möglichkeit, den Bau nach Stromausfällen wieder aufzunehmen.
• Software FastLayer und FastFab. FastLayer unterstützt die Modellvorbereitung, die Erstellung von Stützen, das Schichtschneiden und die Einstellung der Druckparameter. FastFab bietet die Steuerung der Ausrüstung und die Überwachung des Bauprozesses.

Vier-Laser-System für den industriellen 3D-Metalldruck

FastForm FF-M420 500W×4 ist mit vier Faserlasern mit jeweils 500 W Leistung ausgestattet, die das schichtweise Schmelzen von Metallpulver gemäß dem digitalen Modell ermöglichen. Die Mehrlaser-Konfiguration ermöglicht die Verteilung des Bauprozesses auf mehrere Lasersysteme, was besonders wichtig ist bei der Herstellung großer Teile und der Serienproduktion von Metallkomponenten.Die Technologie der dynamischen nahtlosen Verbindung von Scanbereichen gewährleistet die koordinierte Arbeit der vier Laser. Das System koordiniert die Formgebung angrenzender Bereiche des Teils durch verschiedene Lasersysteme und unterstützt die Konsistenz des Bauprozesses innerhalb des Arbeitsbereichs. Das Lasersystem arbeitet mit einer Wellenlänge von 1080 ± 10 nm. Der Durchmesser des Laserstrahls kann im Bereich von 50–300 µm eingestellt werden, was die Anpassung der Schmelzparameter an die Geometrie des Produkts und die Eigenschaften des Metallpulvers ermöglicht.Die maximale Scangeschwindigkeit beträgt 10 m/s. Zur Positionierung des Laserstrahls wird ein hochpräzises digitales Scansystem mit Encoder verwendet. Die Wiederholbarkeit des Scans und die Positionierungsgenauigkeit werden mit ≤2 µrad angegeben.

Präzision der Formgebung und SLM-Druckparameter

FastForm FF-M420 500W×4 gewährleistet eine Formgenauigkeit von ±0,1 mm für Teile bis zu einer Größe von 100 mm. Für größere Produkte wird eine Präzision von ±0,1% der jeweiligen Größe angegeben. Diese Werte charakterisieren die Möglichkeiten der Ausrüstung, während die tatsächliche Genauigkeit der fertigen Teile vom Material, der Geometrie, der Ausrichtung des Modells und den Druckparametern abhängt. Die Schichtdicke des Pulverauftrags kann im Bereich von 20–150 µm eingestellt werden, was die Anpassung der Bauparameter an die Eigenschaften des Metallpulvers und die Produktionsanforderungen ermöglicht.Für Titan- und Aluminiumlegierungen gibt der Hersteller Druckbeispiele mit einer Schichtdicke von 60 µm an, für Werkzeug- und Edelstahl 100 µm. Solche Modi können zur Steigerung der Produktivität verwendet werden, sofern entsprechende technologische Parameter angewendet werden. Das Plattformbewegungssystem ist mit einem Servoantrieb mit geschlossenem Regelkreis ausgestattet. Der minimale Verfahrweg der Z-Achse beträgt 1 µm, und die maximale Heiztemperatur der Plattform erreicht 200 °C.

Automatisierte Pulverzufuhr und bidirektionaler Auftrag

Das System zur oberen Zuführung von Metallpulver sorgt für eine kontrollierte Materialzufuhr in den Arbeitsbereich. Der FastForm FF-M420 ist mit einem automatisierten Pulverdosiermechanismus und einem bidirektionalen Auftrag ausgestattet, der es ermöglicht, eine neue Schicht während der Bewegung des Rakels in beide Richtungen zu bilden. Die Auftraggeschwindigkeit kann im Bereich von 10–500 mm/s eingestellt werden, und die Pulverauftragsschichtdicke reicht von 20 bis 150 µm. Die Konstruktion sieht die Verwendung eines flexiblen oder starren Rakels entsprechend den Geräteeinstellungen vor.Die automatisierte Kontrolle der Pulverzufuhr hilft, Störungen im Bauprozess zu vermeiden. Das System überwacht die Materialverfügbarkeit und den Zustand des Zuführmechanismus. Bei Pulverknappheit oder Fehlfunktionen wird eine Warnung an den Bediener ausgegeben und das Gerät gestoppt.Zusätzliche Kontrolle der Belastung des Rakels ermöglicht die Erkennung eines kritischen Kontakts mit Hindernissen. In solchen Fällen stoppt das System den Pulverauftrag, um das Risiko von Schäden am Mechanismus und den gedruckten Teilen zu verringern. Das Volumen des Pulverbehälters beträgt mindestens 40 l. Die Konstruktion ermöglicht die Erweiterung des Systems mit automatisierter Materialzufuhr und -zirkulation.

Schutzatmosphäre, Sauerstoffkontrolle und Filtration

FastForm FF-M420 500W×4 unterstützt die Verwendung von Stickstoff oder Argon zur Schaffung einer Schutzatmosphäre während des Laserschmelzens von Metallpulvern. Die kontrollierte Atmosphäre begrenzt die Wechselwirkung des erhitzten Metalls mit Sauerstoff, und die Wahl des Gases hängt von der verwendeten Legierung und den Prozessparametern ab. Das Zirkulationssystem sorgt für den Gastransport durch die Arbeitskammer und die Filterelemente. Eine mehrstufige Filtration entfernt Partikel, die während des Drucks entstehen, und hält die erforderlichen Bedingungen im Baugebiet aufrecht.Ein permanenter Filter mit einer Lebensdauer von mindestens 30.000 Stunden ist für den langfristigen Einsatz der Ausrüstung ausgelegt. Die Filtrationseffizienz für Partikel mit einer Größe von 0,5 µm beträgt 99,9%. Das integrierte Sauerstoffkontrollsystem überwacht kontinuierlich den Zustand der Schutzatmosphäre und den Gasdruck in der Arbeitskammer. Bei Abweichungen der überwachten Parameter von den zulässigen Werten wird eine Warnung aktiviert.Ein zusätzliches System zur Überwachung der Sauerstoffkonzentration im Raum sieht eine Notabschaltung der Ausrüstung unter gefährlichen Bedingungen vor. Die Arbeitskammer ist auch mit einer Schutzverriegelung der Tür ausgestattet, die ein versehentliches Öffnen während des Laserbetriebs verhindert.

Programme zur Vorbereitung und Steuerung des SLM-Drucks

Die Software FastLayer und FastFab ermöglicht die Modellvorbereitung, die Einstellung der SLM-Druckparameter und die Überwachung des Produktionsprozesses.FastLayer unterstützt die Bearbeitung von Modellen, die Erstellung von Stützen, das Schichtschneiden und die Einstellung der Scantrajektorien. Das Programm ermöglicht die Regulierung der Laserleistung, der Scangeschwindigkeit und der Schichtdicke entsprechend den Anforderungen des Produkts.FastFab bietet die Steuerung des 3D-Druckers und die Überwachung des Bauprozesses, einschließlich Temperatur, Sauerstoffkonzentration und Anzahl der gebildeten Schichten. Das System unterstützt automatische und manuelle Betriebsmodi sowie die Wiederaufnahme des Drucks nach Stromausfällen, wodurch das Risiko des Verlusts unvollendeter Teile verringert wird.

Metalle und Legierungen für den 3D-Druck

FastForm FF-M420 500W×4 unterstützt die Arbeit mit verschiedenen Gruppen von Metallpulvern zur Herstellung von funktionalen Prototypen, industriellen Teilen und Produktionsausrüstung.

• Werkzeugstahl. Wird zur Herstellung von Formen, Stempeln, Formeinsätzen, Werkzeugen und anderen Teilen verwendet, die mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
• Edelstahl. Geeignet für die Herstellung von Gehäusen, Befestigungen, Konstruktionselementen und funktionalen Komponenten, die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
• Titanlegierungen. Kombinieren hohe spezifische Festigkeit, geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit. Werden zur Herstellung von Luftfahrtkomponenten, medizinischen Produkten und belasteten Teilen mit komplexer Geometrie eingesetzt.
• Aluminiumlegierungen. Werden zur Herstellung von leichten Metallgehäusen, Halterungen, Wärmetauschelementen und Konstruktionen verwendet, bei denen eine Gewichtsreduzierung wichtig ist.
• Hitzebeständige Legierungen. Geeignet für die Herstellung von Komponenten, die bei erhöhten Temperaturen arbeiten, einschließlich Teilen von Energie-, Luftfahrt- und Industrieausrüstungen.
• Kobalt-Chrom-Legierungen. Werden zur Herstellung von verschleißfesten Komponenten, spezialisierten Industrieteilen und medizinischen Produkten unter Verwendung geeigneter technologischer Parameter eingesetzt.
• Andere Metallmaterialien. Die Verwendung von Kupferlegierungen und Legierungen mit hoher Entropie ist möglich, sofern das spezifische Pulver mit der Ausrüstung kompatibel ist und die entsprechenden Druckparameter vorhanden sind.

Für jedes Material müssen die entsprechenden Parameter des Laserschmelzens, die Schichtdicke, die Scanstrategie und die Schutzgasatmosphäre ausgewählt werden.

Anwendungsbereiche des industriellen 3D-Druckers

FastForm FF-M420 500W×4 wird für die additive Fertigung von Metallteilen im Maschinenbau, Werkzeugbau, in der Luft- und Raumfahrtindustrie und in Forschungszentren eingesetzt.

• Herstellung von Formen für die Schuhindustrie. 3D-Druck von Metallformelementen, Einsätzen und Komponenten von Schuhformen. Die SLM-Technologie ermöglicht die Erstellung von Teilen mit komplexer Geometrie und internen Kanälen.
• Produktion von Formen und industrieller Ausrüstung. Herstellung von Formeinsätzen, Stempeln, Werkzeugen und anderen Metallkomponenten, einschließlich Teilen mit internen Kühlkanälen.
• Luft- und Raumfahrtindustrie. 3D-Druck von leichten Konstruktionselementen, Halterungen, Gehäuseteilen und Komponenten aus Titan-, Aluminium- und hitzebeständigen Legierungen.
• Maschinenbau. Herstellung von funktionalen Prototypen, Befestigungen, Gehäusen, technologischer Ausrüstung und Metallteilen für Industrieanlagen.
• Elektronik und Gerätebau. Produktion von kompakten Gehäusen, Konstruktionselementen, Befestigungen und Teilen mit komplexer interner Geometrie.
• Medizinische Branche. Herstellung von individualisierten Metallkomponenten, Prototypen medizinischer Produkte und spezialisierten Konstruktionen aus kompatiblen Legierungen.
• Bildung und wissenschaftliche Forschung. Untersuchung von Prozessen des selektiven Laserschmelzens, Prüfung von Metallpulvern, Entwicklung technologischer Parameter und Herstellung experimenteller Proben.

Technische Spezifikationen des FastForm FF-M420 500W×4

Lasersystem und SLM-Druckparameter

Pulverzufuhrsystem und Filtration

Ausrüstung und Software

Anforderungen an die Installation des FastForm FF-M420

Für den Betrieb des FastForm FF-M420 500W×4 muss ein Produktionsraum mit entsprechender Stromversorgung, Belüftung und Schutzgaszufuhr vorbereitet werden. Die Installationsbedingungen müssen einen sicheren Umgang mit Metallpulvern, den Zugang zur Ausrüstung für Wartungsarbeiten und die Durchführung von Hilfsproduktionsoperationen gewährleisten.Die empfohlenen Betriebsbedingungen sehen eine Raumtemperatur von 18–28 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von nicht mehr als 70% vor. Für den Anschluss der Ausrüstung ist eine dreiphasige Stromversorgung mit 380 V erforderlich.Bei der Vorbereitung des Produktionsbereichs müssen die Anforderungen an die Belüftung, die Schutzgaszufuhr, den Umgang mit Metallpulvern und den Brandschutz berücksichtigt werden. Die endgültigen Parameter des Raums und der technischen Kommunikation werden entsprechend der Ausstattung der Ausrüstung und den Installationsbedingungen festgelegt.

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FastForm FF-M420 500W×4 ist für den Serien-SLM-Druck von Metallteilen, funktionalen Prototypen, Formen und Produktionseinrichtungen konzipiert. Das Vier-Laser-System und der Arbeitsbereich von 420 × 380 × 400 mm ermöglichen die Herstellung großformatiger Komponenten und die Platzierung mehrerer Produkte auf einer Plattform. Bestellen Sie den FastForm FF-M420 500W×4 und erhalten Sie Beratung zu technischen Spezifikationen, kompatiblen Metallpulvern, Ausstattung, Lieferbedingungen und Inbetriebnahme der Ausrüstung.