Eaton führt neues 3D-Druckprogramm für Metall ein, um die Entwicklungszeiten zu verkürzen und die Effizienz zu verbessern

SOUTHFIELD, Michigan--(BUSINESS WIRE)--Wie das Energiemanagement-Unternehmen Eaton heute bekannt gab, implementiert seine Vehicle Group derzeit ein neues 3D-Metalldruckprogramm im Zuge der Industry 4.0-Strategie, um die Entwicklungszeiten zu verkürzen und die Effizienz zu verbessern. Das erste Metalldrucksystem wurde in der Anlage in Kings Mountain, N.C., installiert, und der weltweite Roll-Out der 3D-Polymerdrucktechnologie soll bis zum ersten Quartal 2021 abgeschlossen sein.

Die 3D-Drucker werden für die Herstellung von hochwertigen Vorrichtungen, Sicherheitsvorrichtungen, automatisierten Greifern für Montage und Handhabung sowie austauschbaren Wartungskomponenten genutzt. Die Entwicklung von Prototypen folgt derselben Strategie, um Versuchsreihen in der Produktentwicklung zu beschleunigen und die Effizienz zu verbessern.

Höherer Durchsatz und höhere Effizienz

Scanner werden zur Erstellung von 3D-Modellen vorhandener Komponenten verwendet, um den Entwurfsprozess zu beschleunigen. Mit diesem Verfahren können Komponenten zurückentwickelt werden, um die Möglichkeiten des 3D-Drucks besser auszunutzen, z. B. durch Änderung des Komponentendesigns, um den Materialverbrauch zu senken, durch Hinzufügen verschiedener Topographieelemente oder durch das Zusammenführen mehrerer Komponenten zu einem einzigen Teil.

Da weltweit immer mehr 3D-Drucker eingesetzt werden, hat die Vehicle Group von Eaton weitere operative Verbesserungen umgesetzt, darunter eine Verkürzung der Vorlaufzeit und Kosteneinsparungen.

Die 3D-Drucktechnologie fügt Material nur dort hinzu, wo es benötigt wird, und ermöglicht die Entwicklung fortschrittlicherer Designs. Gemeinsam verringern diese beiden Faktoren den Umfang der erforderlichen Nachbearbeitung und senken gleichzeitig die Materialkosten.

3D-Druck im Detail

Der Prozess zum Drucken von Metallteilen und -komponenten beginnt mit Metallpulver, das in Form eines Stabs gelagert und durch Wachs und ein Polymerbindemittel zusammengehalten wird. Ähnlich wie beim Strangpressen wird das Metall geschmolzen, und der 3D-Drucker beginnt, auf der Grundlage seiner programmierten Konstruktionspläne Schicht für Schicht des Materials hinzuzufügen.

Sobald der Druckvorgang abgeschlossen ist, wird das Teil oder die Komponente durch ein chemisches Bad geführt, um den größten Teil des Polymerbindemittels zu entfernen. Anschließend durchläuft das Teil einen Ofen, um das restliche Wachs und Polymer zu entfernen und das Metallmaterial in einer hochdichten Struktur zu schmelzen. Je nachdem, wofür das gedruckte Teil oder die Komponente verwendet werden soll und mit welchem Material gedruckt wurde, kann ein zusätzlicher Wärmebehandlungsprozess durchgeführt werden, um die Festigkeit des Teils noch weiter zu erhöhen.

Die gesamte Vorlaufzeit bis zum Druck eines Bauteils hängt von mehreren Kriterien ab, unter anderem von der Größe und Komplexität des Teils. Je nach Konstruktion des Teils oder der Komponente und den erforderlichen Toleranzen kann auch eine Nachbearbeitung erforderlich sein. Das Entbindern und die Wärmebehandlung werden in Chargen durchgeführt, wobei mehrere verschiedene Komponenten diese Prozesse gemeinsam durchlaufen, während die nächsten Komponenten gedruckt werden. Obwohl der Drucker, das Entbindern und der Ofen in einem integrierten Kreislaufsystem arbeiten, besteht die Möglichkeit, die Anzahl der Drucker zu erhöhen, ohne dass entweder das Entbindern oder die Behandlung im Ofen dupliziert werden müssen.

Künftig will die Vehicle Group die 3D-Druckmöglichkeiten nutzen, um die Produktionszeiten weiter zu verkürzen und die Effizienz zu steigern. Erfahren Sie mehr über die Technologien und Vorteile der Initiative Industry 4.0 der Vehicle Group.

Eaton sieht seine Aufgabe darin, die Lebensqualität und die Umwelt durch den Einsatz von Energiemanagement-Technologien und -Dienstleistungen zu verbessern. Wir bieten nachhaltige Lösungen, die unseren Kunden helfen, elektrische, hydraulische und mechanische Energie sicherer, effizienter und zuverlässiger zu nutzen. Eatons Umsatz im Jahr 2019 betrug 21,4 Milliarden US-Dollar, und wir verkaufen mit rund 92.000 Mitarbeitern Produkte an Kunden in mehr als 175 Ländern. Weitere Informationen finden Sie unter www.eaton.com.

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