CENTUM 3D - Roboter Druck/Frässystem

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CENTUM 3D

Centum 3D ermöglicht den 3D Druck kombiniert mit der Technologie Fräsen für unbegrenzt große Teile.

Aufgrund der Kombination 3D Druck mit der Technologie Fräsen, kann sowohl der Vorteil des 3D Drucks hinsichtlich der Erstellung hochkomplexer Bearbeitungsteile genutzt werden, als auch der Vorteil der Technologie Fräsen hinsichtlich der Genauigkeit, Oberflächengüte und Erstellung von Details wie Passungen oder Gewinde in höchster Präzision.

Der besondere Vorteil bei der Kombination auf Basis eines beliebigen Roboters, ist die Möglichkeit des 8 Achsen Drucks und Fräsens mit den 6 Roboterachsen plus 2 zusätzlichen Rund und Schwenkachsen in unbegrenzter Größe aufgrund der Implementierung in beliebig große Roboter.

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8-Achsen-Roboter kombiniert 3D-Druck und Fräsen

Die Kombination aus 3D Druck und Fräsen ermöglicht die Verwendung der Vorteile beider Technologien in unbegrenzter Größe, Oberflächengüte und Genauigkeit in Verbindung mit maximalen Achsfreiheiten.

2016 setzte sich die Firma Datentechnik Reitz GmbH das Ziel, einen 3D-Drucker zu bauen, welcher sowohl die Technologie 3D-Drucken als auch das Fräsen gleichermaßen beherrschte. Außerdem sollten maximale Achsfreiheiten gegeben sein, so dass nahezu jedes Bauteil ohne Stützmittel gedruckt werden konnte. Das Projekt wurde durch die Hochschule in Darmstadt sowie als ZIM-Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft unterstützt. Aufgrund der wesentlichen Vorteile der Achsfreiheiten wurde ein Roboter als Basis für die Verfahren 3D-Drucken und Fräsen ausgewählt.

 

Drucken und Fräsen ohne Werkzeugwechsel

Datentechnik Reitz entwickelte die Software sowie die Hardware eines Druckkopfes, welcher sowohl einen 3D-Extruder als auch einen Fräser aufnehmen konnte, ohne einen Werkzeugwechsel durchführen zu müssen. Somit war man in der Lage, die Technologien Drucken und Fräsen im Wechsel anzuwenden. Das Verfahren kann auf nahezu jeden Roboter adaptiert werden. Der 3D-Druck kommt besonders zum Einsatz, wenn Material aufgebaut werden muss oder komplexe Teilbereiche erstellt werden. Die Technologie Fräsen hat hier den Vorteil, extrem gute Oberflächen und die Genauigkeit weit über normale 3D-Druckgenauigkeit erzeugen zu können. Somit werden die Vorteile beider Technologien kombiniert und Teile können zunächst gedruckt, anschließend gefräst und wieder weitergedruckt werden.

 

Aufgrund der Achsfreiheiten eines Roboters in Verbindung mit einem Rund-Schwenktisch konnte weiterhin erreicht werden, dass Stützgeometrien nahezu überflüssig geworden sind. Der Roboter bewegt den Roboterkopf oder den Schwenktisch dynamisch, sodass das Filament den Druckkopf jederzeit in Düsenrichtung verlassen kann. Der Fräskopf ist völlig frei in seinen Achsbewegungen, wodurch Bereiche nachgearbeitet werden können, die eine höhere Genauigkeit oder Oberflächengüte benötigen. Durch die Möglichkeit anschließend wieder weiterdrucken zu können, ist es möglich, auch schwer zugängliche Teilbereiche zu fräsen, die nach dem vollständigen Druck nicht mehr erreichbar wären.