Additive ManufacturingBauen Sie auf unsere Erfahrung

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Was ist Additive Manufacturing?

Additive Manufacturing hat etwas Magisches. Bei herkömmlichen Bearbeitungsprozessen wird aus einem Werkstoff wie Holz oder Metall Material abgetragen, um zur gewünschten Form zu gelangen (zum Beispiel durch Fräs- oder Erodier-Maschinen).

Bei additiven Prozessen werden die gewünschten Formen in Schichten mittels eines «3D-Druckers» aufgebaut. 3D-Metalldruck und selektives Lasersintern (SLS) verwenden ein Pulver als Ausgangsmaterial und ein Laser «sintert» das Objekt Schicht für Schicht. Stereolithographie (SLA) basiert auf einem Laser, der ein lichtempfindliches flüssiges Harz in Schichten härtet, um das gewünschten Teil entstehen zu lassen.

Additive Rapid-Prototyping-Prozesse eröffnen ungeahnte Möglichkeiten bis hin zur schnellen und kosteneffektivenProduktion von Kleinserien komplexester Komponenten.

Vorteile

Im Motorsport werden additiv gefertigte Teile bereits für den Einsatz auf der Strecke verwendet. Unsere Experten beraten Sie gerne.

Additive Manufacturing bietet gegenüber herkömmlichen Produktionsprozessen die folgenden Vorteile:

▪ Uneingeschränkte Formgebung (Hinterschnitte, Hohlräume, komplexeste Geometrien)▪ Leichtbau▪ Greifbare, voll funktionsfähige Teile innerhalb kürzester Zeit▪ Ausgezeichnetes Kosten-Nutzen-Verhältnis: keine Werkzeugkosten▪ Kleinserien: Unterschiedliche Produkte innerhalb einer Serie ohne zusätzliche Kosten▪ Time-to-Market und Just-in-Time-Produktion: Teile- Herstellung nach Bedarf▪ Reduktion des gebundenen Kapitals: schnelle Herstellung von Teilen, reduzierte Lagerhaltung

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Maschinenpark und Bauraumgrössen

Mit insgesamt 12 grossvolumigen Produktionsmaschinen bietet unser Maschinenpark in Hinwil (Schweiz), hervorragende Kapazitäten.

Durch sogenanntes «Splitting» und anschliessendes Verkleben sind wir in der Lage, auch Teile herzustellen, die grösser als die unten angegebenen Bauräume sind 1).

Anzahl Maschinentyp Bauraumgrösse 1)

SLS (Selektives Lasersintern) 500 x 500 x 750 mm

SLS (Selektives Lasersintern) 500 x 500 x 440 mm

SLA (Stereolithographie) 650 x 750 x 480 mm

3D-Metalldruck 420 x 420 x 400 mm

1) Maximale Bauteilgrösse ohne Splitting; grössere Bauteile durch entsprechendes Splitting und Verklebung möglich.

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3D-MetalldruckBeim 3D-Metalldruck werden dünne Pulverschichten einer Metalllegierung vollständig verschmolzen. Das MetalFAB1- System bietet eine grosse Bauplattform und arbeitet mit bis zu vier Lasern.

Die Endprodukte sind voll funktionsfähige Metallteile mit überlegenen Materialeigenschaften, besser als Gussteile und mit höherer mechanischer Festigkeit als SLS und SLA.

Die Metalladditiv-Herstellungstechnologie bietet nahezu vollständige Designfreiheit, um Gitter- und Wabenstrukturen, Hohlräume und integrierte Kanäle einzuschliessen.

Vorteile des 3D-Metalldrucks:

▪ Funktionelle Endanwendungsteile▪ Hohe mechanische Festigkeit und überlegene Materialeigenschaften▪ Teile können bearbeitet, funkenerodiert, geschweisst, mikro- kugelgestrahlt, poliert oder beschichtet werden, falls erforderlich▪ Perfekt für für Leichtbau-Anwendungen geeignet

Dank unserer Partnerschaft mit Additive Industries sind wir in der Lage, die neueste industrielle additive Metallherstellungs-technologie anzuwenden.

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Selektives Lasersintern (SLS)Wie der 3D-Metalldruck ist SLS ein pulverbasiertes Herstellungs- verfahren. Der Hauptunterschied ist, dass SLS die Pulverteilchen nur teilweise schmilzt (sintert).

Einer der Vorteile der SLS-Fertigungsprozesse ist, dass keine Stützstrukturen benötigt werden, da das Teil ständig von unver-arbeitetem Pulver umgeben ist.

Vorteile des SLS-Verfahrens:

▪ Hohe mechanische und thermische Belastbarkeit der Teile▪ Teile können sofort eingesetzt werden▪ Einfache mechanische Bearbeitung, da keine tragende Struktur entfernt werden muss▪ Schneller als 3D-Metalldruck oder SLA▪ Stärkere Teile als SLA, besser geeignet für funktionale Teile

Stereolithography (SLA)SLA basiert auf einem lichtaushärtenden Kunststoff (Photopoly-mer), der in dünnen Schichten mit einem Laser gehärtet wird.

Das Verfahren wird in einem Bad aus Basismonomeren des lichtempfindlichen Kunststoffes durchgeführt.

Diese Methode ermöglicht höhere Auflösungen und damit eine höhere Genauigkeit als andere Verfahren.

Vorteile des SLA-Verfahrens:

▪ Extrem hohe Genauigkeit▪ Bietet eine sehr hohe Auflösung▪ Vorteilhaft bei der Herstellung von Teilen mit Hohlräumen▪ Glatte Oberfläche

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MaterialübersichtFolgende Materialien kommen bei uns zum Einsatz. Die wichtigsten Materialeigenschaften sind:

1) HiPAC ist ein vom Sauber F1 Team eigenentwickeltes Material2) Accura® Bluestone von 3DSystems3) Accura® Xtreme von 3DSystems4) AlSi10Mg ist eine Aluminiumlegierung von Additive Industries

Parameter HiPAC 1)

(SLS)Bluestone 2)

(SLA)Xtreme 3)

(SLA)AlSi10Mg 4)

(3D-Metalldruck)

Art des Materials Karbonverstärktes Polyamid 12

Nanoverbund- Epoxidharz

Epoxidharz Aluminium- legierung

Dichte fest – 1,78 g/cm3 1,19 g/cm3 2,67 g/cm3

E Modul Biegung 7327 MPa 8300 - 9800 MPa 1520 - 2070 MPa 65000 MPa

Biegefestigkeit 132 MPa 124 - 154 MPa 52 - 71 MPa –

E Modul Zug 8304 MPa 7600 - 11700 MPa 1790 - 1980 MPa –

Zugfestigkeit 85 MPa 66 - 68 MPa 38 - 44 MPa 400 MPa

Rissdehnung 2,7 % 1,4 - 2,4 % 14 - 22 % 3 %

Schmelzpunkt 172 - 176 °C – – –

Wärmeform- beständigkeit

ca. 170 °C – 54 °C –

Glasübergangs- temperatur

– 71 - 83 °C – –

Eigenschaften Ausgezeichnete chemische Resistenz, hohe Dimensionsstabi- lität, sehr geringe Wasseraufnahme

Hohe Steifig-keit, Hitze- und Abriebfestigkeit, ausgezeichnete chemische Resistenz

Robust und lang-lebig, bruchsicher, anspruchsvolle Funktionsbaugrup-pen möglich

Bietet gute Festig-keit und Härte, hohe dynamische und thermische Eigenschaften, widersteht hohen Belastungen

Anwendung Rennautoteile, Windkanal-Testmo-delle, Befestigun-gen, Vorrichtungen und Werkzeuge, Prototypen für die Automobilindustrie, Vor- und Kleinserien

Windkanal-Testmo-delle, Befestigungen, Vorrichtungen und Werkzeuge, Be-leuchtungskompo-nenten, Kfz-Teile und elektrische Kompo-nenten «unter der Motorhaube»

Allgemeine Anwendungen, Schnappverbindun-gen, Baugruppen und anspruchsvolle Anwendungen, ideal für Urmodelle beim Vakuumgiessen

Funktionelle Prototypen, Serienteile, Motorsport, Automotive/ Serienfahrzeuge, Luft- und Raum-fahrt

HiPAC HiPAC ist unsere Eigenentwicklung für Lasersinterverfahren und basiert auf einem karbonverstärkten Polyamid 12. PA 12 hat unter den Polyamiden die geringste Wasseraufnahme und zeichnet sich deshalb durch besonders gute Dimensions-stabilität und geringen Einfluss von Feuchtigkeit auf die mecha-nischen Eigenschaften aus.

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften verwenden wir HiPAC in der Formel 1 für verschiedene Bauteile unserer Rennfahrzeuge. So werden zum Beispiel HiPAC-Bremsküh-lungskanäle direkt im Rennbetrieb gefahren.

HiPAC = High-Performance PolyAmide Carbon-reinforced ist beständig gegen:

▪ Benzin ▪ Öle und Fette▪ Ester▪ Alkohole▪ Ketone▪ Ether▪ Chlorkohlenwasserstoffe▪ Laugen▪ verdünnte Säuren

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Kundenorientiertes FinishingDie Bauteile sind typischerweise in unserem Standard-Finish sandgestrahlt roh erhältlich. Darüber hinaus bieten wir auch folgende individuelle Oberflächenbearbeitung an:

Geschliffen

Lackiert (matt, hochglanz, 1 oder 2 K Lack gemäss Kunden Farbwunsch und Code)

Beklebt / foliert

Metallbeschichtet

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Unser Angebot im Überblick

Neben der eigentlichen Produktion von Additive Manufacturing- Teilen unterstützen wir Sie gerne mit folgenden zusätzlichen Servicemöglichkeiten:

▪ Beratung (Verfahren, Konzept, Konstruktion)▪ Konstruktion/CAD▪ Qualitätssicherung bis hin zum 3D-Scan▪ Montage oder kompletter Modellbau▪ Beschichtung▪ Expresslieferungen

Wobei dürfen wir Sie unterstützen? Stützen Sie sich auf unsere jahrzehntelange Rennsport- Erfahrung und unser Knowhow im Additive Manufacturing! Unsere Spezialisten beraten Sie gerne in allen Fragen rund um unsere Angebote. Setzen Sie sich mit uns in Verbindung.

+41 44 937 96 70 – Ihre Additive Manufacturing Hotline

rp.info@sauber-motorsport.com

Sauber Aerodynamik AGWildbachstrasse 98340 HinwilSchweiz

sauberf1team.com