Ennek során a Laser Metal Disposition (LMD) eljárást alkalmazzák, amelyet a nyilvánosság 3D-nyomtatásként ismer. A berendezés alapját KUKA robotok képezik.

Hozzáadáson alapuló hibrid gyártás: erőforráskímélőbb és rugalmasabb 3D-fémnyomtatás

A gyártócsarnokokban általában még mindig a hagyományos, elvonáson alapú technológiákat használnak. A komplex kialakítású kovácsot és öntött alkatrészeket ennek során gyakran körülményes módon kell megmunkálni. A repülőgépgyártásban használt nagyteljesítményű és könnyűszerkezetű alkatrészek gyártása során a nyersanyagnak még mindig akár 90 százalékát is lehordják. Ezzel ellentétben a hozzáadáson alapuló gyártásban az alkatrészeket rétegesen építik fel. Így takarékoskodnak az erőforrásokkal és elkerülik a gyártási hulladékot, ezen kívül a gyártás rendkívül rugalmas. 

Hozzáadásos hibrid gyártás mint praktikus alternatíva 

A hagyományos eljárás praktikus alternatívája a hozzáadáson alapuló hibrid gyártás. Ennek során a nyers idomok hagyományos módon készülnek, például kovácsolással vagy öntéssel, de a kiegészítő geometriákat hozzáadással hordják fel, így teszik egyedivé az alkatrészeket – a Kutatási és Képzési Szövetségi Minisztérium (Bundesministerium für Bildung und Forschung - BMBF) által támogatot ProLMD projekt keretében az LMD lézeres felhordó hegesztés segítségével. A többi hozzáadásos technológiákhoz képest az előnyt a magas szintű hozzáadási arány jelenti. Így például legyárthatók a repülők lokálisan megerősített szerkezeti alkatrészei vagy a turbinák kiemelt funkcionalitású komponensei. Eddig azonban a magas költségek és a komoly igényeket támasztó megmunkálási feltételek gyakran megakadályozták a technológia átfogó használatát.

"Mivel a lézeres felhordó hegesztés során védeni kell az anyagokat az oxidációtól és a teljes berendezés védőgázas légkörben található, a megmunkálandó alkatrészek mérete eddig határok közé volt szorítva."
Günter Neumann, a KUKA Lézeres Alkalmazások üzletág vezetője

Nagyméretű alkatrészek hozzáadásos hibrid gyártása a KUKA LMD-technológiájával

A ProLMD projekt célja, hogy nagyméretű alkatrészek LMD-technológia alkalmazásával végzett gyártásához robusztus és hatékony folyamat- és rendszertechnológiát fejlesszenek. Ennek a rendszernek meg kell felelnie pl. a repülő és űrrepülő-gyártás során használt legmodernebb gyártási technológiáknak és a magas szintű biztonsági követelményeknek.A KUKA robotokon alapuló szabványosított rendszertechnológia költségelőnyt jelent. A száloptikás irányítású rendszer használatának köszönhetően a robot majdnem korlátlanul mozoghat a munkavégzési tartományban. Így lehetővé válik, hogy rugalmasan illeszkedjen az alkatrész geometriájához és méretéhez – akár kis darabszám esetén is.

Előnyök az LMD lézeres felhordásos hegesztés során: rövidebb gyártási idő, alacsonyabb költségek

A ProLMD eredményeit a következő években már hasznosíthatják a gyártásban résztvevő partnereknél (MTU, Airbus és Daimler). „Számunkra mindez mérföldkövet jelent a hibrid gyártási eljárás ipari bevezetésében“, mondja Lars Ott, a KUKA ProLMD projektvezetője. A szakértők szerint a technológiával a gyártási idő akár 50 százalékkal, a költségek pedig 20-30 százalékkal csökkenthetők. Ezen kívül a bevezetéssel egy fenntartható elemet lehet hozzáadni az erőforrás-hatékony gyártáshoz.

A KUKA a projektben az aacheni telephelyen dolgozó szakértőknek a robotalapú lézertechnológia területén szerzett sokéves tapasztalatára támaszkodik. A projektben a KUKA két megegyező gyártósort tervezett és telepített a hozzáadásos hibrid gyártáshoz, melyek az Aachen melletti Würselen-ben lévő telephelyen, ill. a közeli Fraunhofer Intézet egy-egy külön csarnokában működnek. „Hosszútávon szeretnénk az eljárást egészen a sorozatgyártásig finomítani“, teszi hozzá Günter Neumann.

www.kuka-robotics.com