Welche Ausstattungsmerkmale sind bei einem Entpulverungssystem am wichtigsten?

Kammervolumen und Maximalgewicht

Welches Entpulverungssystem passt zu den den Abmessungen und dem Gesamtgewicht Ihres Bauteils einschließlich Bauplatte? Bauteilabmessungen in X-, Y- und Z-Richtung sowie die maximale Tragfähigkeit sind entscheidend dafür, ob sich ein System für Ihre Anwendung eignet. Da LPBF-Drucker immer größere Bauräume bieten, müssen auch Entpulverungssysteme entsprechend ausgelegt sein. Das Solukon-Portfolio reicht von mittelgroßen Bauteilen bis hin zu sehr großen industriellen Formaten. Variable und Kundenspezifische ermöglichen dabei die Kompatibilität mit LPBF-3D-Druckern unterschiedlichster Hersteller. Unser Systemfinder zeigt, welche Solukon-Anlage zu Ihren Bauteilen passt.

Anregung: Pneumatisch, Ultraschall oder Klopfer

Bei vollständig geschlossenen Hohlräumen reicht es häufig nicht aus, das Bauteil nur zu drehen. Durch die gezielte Anregung mit der passenden Frequenz und Intensität lassen sich auch Pulverreste lösen, die sich nicht allein durch die Schwerkraft entfernen lassen. Welche Anregungsart am besten geeignet ist, hängt von Material und Bauteilgeometrie ab:

• Pneumatische Anregung ist für die meisten Materialien und Geometrien die Standardlösung.
• Ultraschallanregung (piezoelektrisch) erzeugt hochfrequente, selbstregelnde Schwingungen. Sie eignet sich besonders für empfindliche oder filigrane Bauteilgeometrien, bei denen herkömmliche Vibrationen Schäden verursachen könnten. Die SFM-AT350-E von Solukon nutzt dieses Verfahren. Dadurch werden Geräuschbelastung und Druckluftverbrauch deutlich reduziert, während empfindliche Strukturen geschont werden.
• Pneumatische Klopfer kommen bei speziellen Materialien wie Kupfer zum Einsatz, bei denen das Pulver besonders hartnäckig anhaftet. Nur als Ergänzung zu pneumatischer Anregung möglich, nicht als Ergänzung zu Ultraschall.

Dichte Prozesskammer und inerte Atmosphäre (ATEX)

Dies ist ein regulatorisch und sicherheitstechnisch wichtiges Feature. Bei der Verarbeitung reaktiver Materialien wie Titan, Aluminium und deren Legierungen ist die Entpulverung in einer sauerstoffreichen Umgebung nicht nur ineffizient, sondern auch gefährlich und deshalb nicht zugelassen.

Die Solukon Anlagen verfügen daher über dichte, ATEX-zertifizierte Entpulverungskammern, die mit Argon oder Stickstoff geflutet werden können. So wird das Explosionsrisiko auf ein Minimum reduziert und die Qualität des Pulvers für die Wiederverwendung erhalten. Sensoren überwachen kontinuierlich den Sauerstoffgehalt, den Druck und den Inertgasverbrauch und stellen sicher, dass die Atmosphäre während des gesamten Zyklus kontrolliert bleibt. Auch die Filtersysteme und weitere Maschinenkomponenten sind ATEX-zertifiziert.

Sicherheit, Pulverhandling und manuelle Handschuheingriffe

Vollständig programmierbare Bewegungsabläufe machen aus einer Entpulverungsmaschine ein reproduzierbares Produktionswerkzeug. Über Handschuheingriffe kann das Bauteil bei Bedarf manuell mit Druckluft nachbearbeitet werden. Eine Filtration nach HEPA-Standard schützt Bediener vor luftgetragenen Partikeln.

Prozessüberwachung und Qualifizierung

In stark regulierten Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und dem Verteidigungssektor muss die Entpulverung lückenlos dokumentiert und rückverfolgbar sein. Das Digital-Factory-Tool (DFT) von Solukon ist ein Sensor- und Schnittstellen-Kit, das während des gesamten Entpulverungszyklus alle wichtigen Parameter erfasst, darunter Sauerstoffgehalt, Druck, Vibration und Zyklusdauer, und für jeden Durchlauf eine rückverfolgbare Protokolldatei erstellt. Diese Datengrundlage ermöglicht die Prozessvalidierung, Audit-Bereitschaft und Integration in übergeordnete Qualitätsmanagementsysteme. Damit wird die Entpulverung fest in den digitalen Prozessfluss der additiven Fertigung eingebunden.

CAD-gestützte Programmierung von Bewegung: SPR-Pathfinder®

SPR-Pathfinder® gehört zu den entscheidenden Funktionen, die das Solukon Portfolio qualitativ von anderen Lösungen abheben. Die Software simuliert die Entpulverung auf Basis der CAD-Daten des Baujobs.

Dazu erstellt sie anhand der CAD-Datei einen digitalen Zwilling des Bauteils und berechnet automatisch die optimale Bewegungssequenz für das Entpulverungssystem. Eine manuelle Programmierung und aufwendiges Ausprobieren entfallen. Der Algorithmus analysiert, auf welchen Wegen das Pulver aus dem Bauteil austreten kann, erkennt enge oder versperrte Bereiche und ermittelt die optimale Route aus jedem Hohlraum. Das Prinzip ähnelt der Planung von Fluchtwegen in einem Gebäude: Alle möglichen Wege werden analysiert, Engpässe identifiziert und die sicherste Route bestimmt.

Das kürzlich gelaunchte Upgrade SPR-Pathfinder® PRO geht noch einen Schritt weiter. Die detaillierte Simulation liefert eine präzise Angabe zur Entpulverungsdauer. Anwender wissen dadurch bereits vor dem Druck der ersten Bauteilschicht, wie lange die Entpulverung im Solukon System dauern wird. So lässt sich die gesamte Nachbearbeitung detailliert planen.

Ausblick: Workflow-Integration und Kompatibilität mit vielen Druckern

Ein Entpulverungssystem sollte sich in Ihre bestehende Maschinenlandschaft integrieren lassen und nicht nur mit den Druckern eines einzigen Herstellers kompatibel sein. Konfigurierbare Drehteller, die an unterschiedliche Bauplattformen angepasst sind, gewährleisten diese universelle Kompatibilität und bieten die nötige Flexibilität, wenn sich Ihre Produktionsumgebung weiterentwickelt.

Entscheidend für eine skalierbare Produktion ist zudem, dass sich das System nicht nur als Einzellösung betreiben lässt, sondern auch in einen umfassenderen automatisierten Workflow integrieren kann, etwa mit automatisierter Beladung, robotergestützter Nachbearbeitung oder Fördersystemen.

Vom System zur Lösung: Anwendungsberatung und kundenspezifische Konfiguration

Ein Entpulverungssystem sollte sich in Ihre bestehende Maschinenlandschaft integrieren lassen und nicht nur mit den Druckern eines einzigen Herstellers kompatibel sein. Konfigurierbare Drehteller, die an unterschiedliche Bauplattformen angepasst sind, gewährleisten diese universelle Kompatibilität und bieten die nötige Flexibilität, wenn sich Ihre Produktionsumgebung weiterentwickelt.

Entscheidend für eine skalierbare Produktion ist zudem, dass sich das System nicht nur als Einzellösung betreiben lässt, sondern auch in einen umfassenderen automatisierten Workflow integrieren kann, etwa mit automatisierter Beladung, robotergestützter Nachbearbeitung oder Fördersystemen.