Diese provokante Aussage stammt aus der Titelstory der neuen Ausgabe des Magazins ADDITIVE FERTIGUNG. Warum wir von Solukon das industrielle Entpulvern stattdessen als wichtigen Teil des Fertigungsprozesses sehen, lesen Sie hier.

Einleitung

Vor fast genau zehn Jahren gründeten Andreas Hartmann und Dominik Schmid die Solukon Maschinenbau GmbH. Mittlerweile ist das Augsburger Unternehmen aus dem Entpulvern von LPBF-Metallbauteilen nicht mehr wegzudenken. Mit bahnbrechenden Innovationen gelingt es den Entpulverungsspezialisten immer wieder, neue Maßstäbe für das Entpacken komplexer Geometrien zu setzen.

Zwar hat die Geschichte von Solukon schon 2012 begonnen, als sich Andreas Hartmann und Dominik Schmid mit der Gründung eines Ingenieurbüros für Sondermaschinen selbstständig gemacht haben, der eigentliche Startschuss der Erfolgsgeschichte fiel jedoch 2013 mit einer Kundenanfrage aus dem Automobilsektor für eine Entpulverungslösung für LPBF-Teile, die schon ein Jahr später zur Auslieferung der ersten Anlage führte. „Da wir beide aus dem Umfeld der voxeljet AG kamen und entsprechende Erfahrung im Umgang mit Pulverwerkstoffen hatten, bewegten wir uns bei dieser Anfrage auf gewohntem Terrain und wir waren in der Lage innerhalb relativ kurzer Zeit eine Lösung bereitzustellen, die den Kundenanforderungen entsprach“, erinnert sich Hartmann. Dabei lagen die Hauptanforderungen für diese erste Anlage im Wesentlichen bei den Themen Sicherheit und Arbeitsschutz. „Da wir es in der pulverbasierten AM-Metallteilefertigung sehr oft mit reaktiven Materialien zu tun haben, die Partikelgrößen aufweisen, die lungengängig sind, war schon früh klar, dass man für das Entpulvern derartiger Bauteile ein geschlossenes System benötigt. Dieses muss eine Inertisierung und vor allem auch ein kontaktfreies Pulverhandling ermöglichen“, verdeutlicht der Geschäftsführer.

Breites Anforderungsspektrum

Schnell stellte sich heraus, dass das Entpulvern additiv gefertigter Metallbauteile einige weitere Herausforderungen mit sich bringt. Häufig haben additiv gefertigte Metallbauteile komplexe innenliegende Geometrien wie Kanäle und Leitungen, schmale Hohlräume und enge Stützstrukturen. In all diesen Geometrien kann viel Pulver hängenbleiben. Unzureichende Entpulverung kann dazu führen, dass Kanäle verstopfen und damit die Funktion des Bauteils beeinträchtigt wird. Zudem geht Restpulver in Stützgeometrien beim Absägen des Bauteils von der Bauplattform verloren. „All diese Herausforderungen zeigen, dass das Entpulvern einen ganz wesentlichen Prozessschritt in der additiven Metallteilefertigung mit Pulverwerkstoffen darstellt, sodass wir das Entpulvern gar nicht mehr als Postprocessing, also einen nachgelagerten Prozessschritt, bezeichnen, sondern als wesentlichen Bestandteil des Fertigungsprozesses“, geht Hartmann ins Detail. Somit war klar, dass für das Entpulvern von AM-Bauteilen ein Bedarf an geeigneten Maschinen bestand, was zur Gründung der Solukon Maschinenbau im Jahre 2015 führte. Im selben Jahr lieferte das Unternehmen die erste SFM-AT800 aus – erstmals ein automatisiertes System mit programmierbarer 2-Achs-Rotation, Vibration und Inertisierung mit Schutzgas.

Angeregtes Reinigen

Pulverwerkstoffe in der Additiven Fertigung müssen eine ganz bestimmte Rieselfähigkeit aufweisen, damit die Fertigungsprozesse gleichmäßig und prozesssicher ablaufen. Während des Fertigungsprozesses werden dabei die Pulverschichten jedoch häufig derart verdichtet, dass der entstehende Pulverkuchen nur mehr schwer rieselt, was das Entpulvern erschwert. „Wir haben bereits bei voxeljet mit dieser Thematik zu tun gehabt und darum war uns bewusst, dass wir Wege finden mussten, um das Fließverhalten des Pulvers zu verbessern. Wir nutzen dazu im Wesentlichen zwei Methoden. Einerseits wird die Bauplattform mit dem Werkstück darauf durch Klopfen und andererseits mittels Vibration eine Anregung ins System eingebracht, die das Pulver wie ein Fluid erscheinen lässt. Je nach Werkstoff ist Klopfen oder Vibration oder aber eine Kombination aus beidem am zielführendsten. Für filigrane Strukturen steht statt der pneumatischen Anregung eine piezoelektrische Anregung in Ultraschallfrequenz zur Verfügung“, verrät Hartmann.

SPR-Pathfinder Software als Meilenstein

2019 kam in Zusammenarbeit mit Siemens, und dort maßgeblich durch die Idee von Christoph Kiener, die Entwicklung der SPR-Pathfinder-Softwarelösung dazu, die es ermöglicht, innenliegende Kanäle anhand der CADDatei des Baujobs zu erkennen und die optimale Bewegung des Schwenksystems der Solukon-Maschinen für den Reinigungsvorgang im Vorfeld zu berechnen. Das ist bezüglich Reinigungszeit und Sauberkeit besonders interessant für Bauteile mit mehrfach verdrehten Kanälen, wie beispielsweise Kühlkanäle in Spritzgießwerkzeugen. So können Anwender bereits in der Designphase überprüfen, ob sich die von ihnen entwickelte Geometrie rückstandsfrei entpulvern lässt und gegebenenfalls das Design anpassen. Bauteile, die beim Entpulvern möglicherweise Probleme bereiten, werden so gar nicht erst gedruckt. „Diese Entwicklung war ein weiterer Meilenstein dafür, unsere Entpulverungslösungen im Markt zu etablieren. Besonders sicherheitskritische Branchen wie die Medizin- und auch die Luft- und Raumfahrtbranche haben höchste Ansprüche an Sauberkeit und Pulverfreiheit in ihren Bauteilen. Durch unsere Technologie können wir genau das bieten, was uns weltweit zur ersten Wahl bei der Entpulverung von Metallbauteilen macht. Nach der gemeinsamen Entwicklungsphase zusammen mit Siemens wurde der SPR-Pathfinder 2022 von uns übernommen und zum kommerziellen Produkt gemacht und seitdem kontinuierlich durch uns weiterentwickelt“, freut sich Hartmann und bemerkt: „Uns war und ist dabei immer wichtig, dass wir uns bei unseren Entwicklungen an den Bedürfnissen des Marktes orientieren. Das bedeutet auch, dass wir auch was unser Wachstum anbelangt, eher moderat vorgehen. Wir haben es bis heute geschafft, ohne Fremdmittel auszukommen, worauf wir sehr stolz sind.

Schlüsselindustrien analysieren und verstehen

Wesentliches Merkmal der Solukon-Maschinen ist eine hervorragende Verarbeitung und hohe technische Reife. Um in Märkten wie der Luft- und Raumfahrt sowie Medizintechnik zu bestehen, gilt es hohe Maßstäbe zu erfüllen. „Speziell in diesen Branchen wird eine gleichbleibend hohe und reproduzierbare Qualität gefordert. Dazu muss man verstehen, an welchen Kriterien Qualitätsmaßstäbe festgemacht werden und diese dann in einen automatisierten Prozess überführen. Wir haben das in unserer Smart Powder Recuperation Technologie SPR® zusammengeführt. Diese beinhaltet neben dem konsequenten, automatisierten, bahngeführten und schwingungsangeregten Entpulvern auch die möglichst vollständige Restpulverrückgewinnung. Pulverwerkstoffe sind ein wertvoller Rohstoff und eine größtmögliche Wiederverwertung ist gefordert“, fasst der Geschäftsführer die Marktanforderungen zusammen.

Dass immer größere LPBF-Systeme auf den Markt kommen, deren Bauplattformen entpulvert werden müssen, zeigt sich auch in der stetig wachsenden Maschinenvielfalt bei Solukon. Die SFM-AT1500-S ist das neueste Flaggschiff im Portfolio. Ein Entpulverungssystem, das speziell für die Reinigung besonders hoher, schwerer und komplexer Bauteile, zum Beispiel Raketentriebwerke, konzipiert wurde. Bis zu 1.500 mm hohe und bis zu 2.100 kg schwere Bauteile kann die Anlage aufnehmen. Neben dem umfangreichen Maschinenangebot für die Entpulverung von Metallbauteilen bietet Solukon mit der SFP-Baureihe aber auch Entpulverungslösungen im Polymerbereich an.  

Erfolg mit Wachstumspotenzial

Zusammenfassend beschreibt Andreas Hartmann den Erfolg von Solukon so: „Wir haben als Ingenieurbüro angefangen, mit dem Ziel, Industrielösungen für unterschiedliche Branchen anzubieten. Mit unseren Entpulverungslösungen haben wir vor zehn Jahren eine Nische identifiziert, für die es keine praktikablen Angebote gab. Unsere Kunden profitieren von unserem technologischen Verständnis und unserer erstklassigen Ingenieursarbeit bei der Umsetzung unserer Systeme. Zuverlässigkeit, Qualität und Innovationskraft stehen ganz oben auf der Liste und das wird auch von unseren internationalen Kunden sehr geschätzt. Wir bieten unseren Kunden nicht nur höchste Maschinenqualität und zuverlässige Reinigungsergebnisse. Was uns zusätzlich abhebt, ist die individuelle Beratung durch unsere Experten. Materialspezifische Anregungsformen, Spannsysteme, Umgang mit Stützstrukturen, Einstellen der Software-Parameter etc. sind u. a. Themen, bei denen unser kompetentes Expertenteam Antworten weiß. In Entpulverungstests mit realen Bauteilen können Interessierte sich außerdem vorab unverbindlich von der Reinigungsqualität überzeugen. So gehen wir zuversichtlich in die nächsten zehn Jahre und freuen uns auf neue Herausforderungen, die an uns herangetragen werden.“

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Dieser Artikel ist die Coverstory der aktuellen Ausgabe des Magazins ADDITIVE FERTIGUNG. Zum E-Paper geht’s hier.

Auch dieses Jahr ist Solukon wieder auf der US-Messe Rapid + TCT vertreten – dieses Jahr in Detroit, Michigan. Lesen Sie hier, was die Besucher auf Stand 2127 erwartet.

SFM-AT1500-S – Der neue Titan für Automatisiertes Entpulvern

Dieses high-class Entpulverungssystem ist speziell für die Reinigung von extra-großen, schweren und komplexen Teilen, wie beispielsweise Raketentriebwerken, entwickelt worden. Mit einer beeindruckenden Kapazität für Bauteile bis zu 1500 mm Höhe und einem Gewicht von bis zu 2100 kg setzt die SFM-AT1500-S neue Maßstäbe in der automatisierten Reinigung. Explore the new dimensions of depowdering at Rapid + TCT with a big machine demonstrator setup.

SFM-AT350-E: Entpulvern mit Ultraschall

Die SFM-AT350-E ist ein automatisiertes Entpulverungssystem mit Ultraschall. Diese Anregungsform ergänzt das Standardportfolio von Solukon bestehend aus Vibration, Klopfen und Rotation. Die Anreung im ultra-hohen Frequenzbereich sind elektrisch steuerbar für ein effizientes und knotrolliertes Reinigungsergebnis. Generell eignet sich die Ultraschallanregung eher für empfindliche Strukturen und Kanäle. Unsere Experten am Stand auf der Rapid + TCT beraten Sie gerne, wann Ultraschall die richtige Anregungsform für Ihre Anwendung ist.

Wie das Standard-Entpulverungssystem SFM-AT350 kann auch die E-Version bis zu 100 kg schwere Bauteile der Flaggschiff-Drucker EOS M 400 und Nikon SLM 500 aufnehmen.

Das Solukon-Team freut sich auf Ihren Besuch auf Stand 2127!

Das internationale agierende Raumfahrtunternehmen fokussiert sich bei der Produktion der Flugsysteme auf Nachhaltigkeit und entwickelt wiederverwendbare Raumkapseln. Mit einer Solukon SFM-AT350-E mit SPR-Pathfinder® Software investiert die Exploration Company in die intelligente und automatisierte Nachbearbeitung 3D-gedruckter Bauteile.

Der Bereich New Space hat sich in den letzten Jahren für Solukon zu einem der wichtigsten und umsatzstärksten Industriezweige entwickelt. Mit der Exploration Company aus dem bayerischen Planegg konnte das Team von Solukon ein weiteres Schwergewicht der europäischen Raumfahrt als Kunde gewinnen.

Für das Entpulvern von Raketenbauteilen hat sich Senior Additive Manufacturing Engineer Maxi Strixner für eine SFM-AT350-E mit SPR-Pathfinder Software entschieden. Die SFM-AT350 ist das meistverkaufte Entpulverungssystem für mittelgroße Bauteile bis 100 kg. Die E-Variante des Entpulverungssystems, welche die Exploration Company im Einsatz hat, reinigt strahlgeschmolzene Metallteile durch piezoelektrische Ultraschallanregung besonders schnell und schonend. Diese Technologie, die von Solukon neu entwickelt wurde, ist einzigartig am Markt und ermöglicht einen geräuschlosen und effizienten Reinigungsvorgang.

Warum intelligentes Entpulvern im Raketenbau zentral ist

Die Produktion von Raketenbauteilen für die Raumkapsel Nyx erfordert in allen Produktionsschritten höchste Präzision. Damit beim Flug der Raumkapsel alles reibungslos abläuft, müssen gedruckte Bauteile komplett pulverfrei sein. Diesen hohen Anforderungen an die Reinigungsqualität wird die Solukon-Anlage mehr als gerecht. „Mit der SPR-Pathfinder Software berechnen wir im Voraus, wie das Bauteil bewegt werden muss, damit das gesamte Pulver ausläuft. Damit erzielen wir verlässliche Reinigungsergebnisse und können Bauteile auch in Serie reinigen“, sagt Maxi Strixner. Mit dem SPR-Pathfinder kann das Reinigen außerdem vorsimuliert werden. So sehen Entwickler schon in der Designphase, ob das Bauteil vollständig gereinigt werden kann oder ob die Geometrie für ein besseres Postprocessing angepasst werden muss.

Nachhaltigkeit im Raketenbau

Während des Reinigungsvorgangs in der Solukon-Anlage wird das Pulver kontaminationsfrei gesammelt und kann nach einer Siebung für weitere Druckpresse wiederverwendet werden, was zu deutlichen Materialeinsparungen führt. Zusätzlich bietet die piezoelektrische Frequenzanregung gegenüber herkömmlichen pneumatischen Rüttlern den Vorteil, dass wesentlich weniger Druckluft benötigt wird, was weitere Einsparungen ermöglicht. Dieser Ansatz passt perfekt zur Hauptmaxime der Exploration Company: „Unser Hauptfokus liegt auf der Entwicklung wiederverwendbarer Raumkapseln für den Transport von Nutzlasten und Menschen ins All“, sagt CEO und Gründerin Hélène Huby.

Auf der Formnext 2024 hat Solukon die neue SFM-AT1500-S für außerordentlich große Metallteile bis 2.100 kg vorgestellt und freut sich, mit der AMCM GmbH jetzt einen der ersten Kunden vorstellen zu können.

Die SFM-AT1500-S ist das bisher größte Metall-Entpulverungssystem von Solukon. Es kann Bauteile mit den Maßen 600 x 600 x 1500 mm oder 820 x 820 x 1300 mm aufnehmen, welche inklusive Bauplatte ein Maximalgewicht von 2100 kg haben können, ein immenses Aufnahmegewicht für ein Entpulverungssystem. Damit ist die SFM-AT1500-S das ideale Entpulverungssystem für höchste Anforderungen und Dimensionen. Trotz seiner enormen Aufnahmekapazität ist die SFM-AT1500-S extrem kompakt und kommt ohne erhöhte Arbeitsplattform oder Treppen aus.

An die Grenzen des aktuell Druckbaren geht die M 8K des Sondermaschinenbauers AMCM aus Starnberg. Die M 8K kann Bauteile bis zu 820 x 820 x 1200 mm drucken. Auf der Suche nach einem idealen Peripheriegerät zum Entpulvern hat sich AMCM wieder für die marktführende Technologie von Solukon und die SFM-AT1500-S entschieden. AMCM wird die neue Solukon Entpulverungsanlage zeitnah an seinem Standort in Starnberg in Betrieb nehmen.
 

Warum AMCM auf die marktführende Technologie von Solukon setzt

Wie schon bei der damals größten Entpulverungsanlage SFM-AT1000-S stand Solukon bereits in der Entwicklungsphase des neuen Entpulverungssystems in engem Austausch mit AMCM. Dadurch sind die Wünsche und Vorstellungen von Martin Bullemer, Managing Director bei AMCM, und seinem Team direkt in die Entwicklung mit eingeflossen. So kann Solukon mit der SFM-AT1500-S eine Maschine präsentieren, die perfekt zum AMCM-Drucker M 8K passt.
 

Intelligentes Entpulvern von Großbauteilen

Die Schwierigkeit beim Reinigen massiver und hoher Metallteile besteht nicht nur darin, außerordentlich hohe Gewicht der Bauteile (bis zu 2.100 kg) zu bewegen. Auch komplexe innenliegende Strukturen machen die Pulverentfernung zu einer Herausforderung. Deshalb ist auch die bisher größte der Solukon-Metall-Anlagen mit dem SPR-Pathfinder® kompatibel. Mit dieser einzigartigen Software entfällt jeglicher manueller Programmieraufwand für das Entpulvern. Denn anhand der CAD-Datei berechnet die Software im Voraus, wie das Bauteil in der Solukon-Anlage bewegt werden muss. Bereits im Designprozess können Anwender mit dem SPR-Pathfinder außerdem prüfen, ob ihre komplexen Bauteile sauber werden. Das ist eine einzigartige Möglichkeit, im gesamten Produktionsprozess massiv Zeit und Kosten zu sparen und vor allem die Risiken von Produktionsfehlern zu minimieren.

„SPR-Pathfinder ist ein Tool, das sicherlich jeder Kunde gerne haben möchte und so auch wir. Bei komplexen Bauteilen ist die Software unverzichtbar, weil das exakte Bewegungsmuster für sehr komplexe Geometrien allein mit menschlicher Vorstellungskraft nicht erzeugt werden kann. Mit der Software entfällt jeglicher menschlicher Programmieraufwand“, sagt Martin Bullemer, Managing Director von AMCM. In seinem Video-Statement erläutert er, warum sich AMCM für die
SFM-AT1500-S von Solukon entschieden hat:

OEM-Austausch als Leitprinzip

Andreas Hartmann, CEO/CTO von Solukon betont: „Der Austausch mit unseren OEM-Partnern ist eines unser Leitprinzipien. Mit AMCM verbindet uns seit jeher der Ansatz, für unsere Kunden gemeinsam an die Grenzen des Machbaren zu gehen. So konnten wir in Rekordzeit eine Entpulverungsanlage für Bauteile bis zu 2.100 kg auf den Markt bringen.“

Die SFM-AT1500-S ist neben der M 8K auch mit allen anderen Druckern vergleichbarer Größe kompatibel und ist seit der Formnext 2024 bestellbar. In den kommenden Monaten wird Solukon weitere Unternehmen vorstellen, die bereits eine neue SFM-AT1500-S erworben haben.

Weltpremiere der neuen SFM-AT1500-S auf Stand 12.0, D71.

Es ist wieder so weit! Die Formnext, die führende Konferenz für Additive Fertigung, öffnet vom 19. bis 22. November 2024 ihre Türen in Frankfurt am Main. Solukon freut sich darauf, Kunden und Partner in Halle 12.0 an Stand D71 begrüßen zu dürfen.

Weltpremiere: SFM-AT1500-S – Eine neue Ära der automatisierten Entpulverung

Pünktlich zur Formnext 2024 enthüllt Solukon seine neueste Entwicklung im Bereich der Entpulverungssysteme: die SFM-AT1500-S. Dieses hochentwickelte Entpulverungssystem ist speziell für die Reinigung von extra-großen, schweren und komplexen Teilen, wie beispielsweise Raketentriebwerken, entwickelt worden. Mit einer beeindruckenden Kapazität für Bauteile bis zu 1500 mm Höhe und einem Gewicht von bis zu 2100 kg setzt die SFM-AT1500-S neue Maßstäbe in der automatisierten Reinigung.

Was ist sonst noch zu sehen?

Neben der SFM-AT1500-S stellt Solukon auf der Formnext auch weitere bewährte Lösungen aus, darunter das SFM-AT350-E. Dank eines angepassten Arm-Designs ist dieses Modell in der Lage, Bauteile bis zu 100 kg sowie Platten der Drucker EOS M 400 und Nikon SLM® 500 zu verarbeiten.

Besuchen Sie uns und erleben Sie die neuesten Entwicklungen im Bereich der Additiven Fertigung. Wir freuen uns darauf, Sie an unserem Stand begrüßen zu dürfen und Ihnen die Möglichkeiten unserer innovativen Systeme näherzubringen.

Solukon behandelt dieses sicherheitsrelevante Theme in einem Webinar zusammen mit airdusco, einer unabhängigen Beratungsfirma für Staub- und Pulverhandling.

Sicherheit im publerbasierten 3D-Druck

Am 7. November um 19 Uhr (MEZ) findet ein kostenloses englischsprachiges Webinar zum Thema „Explosionsschutz beim Entpulvern und in der additiven Fertigung“ statt.

In Zusammenarbeit mit dem Experten Jason Reason von Airdusco wird über Risiken beim Umgang mit brennbaren Pulvern und Entpulverungsprozessen sowie über Lösungen zur Minimierung dieser Gefahren gesprochen. Zudem werden wichtige Branchenstandards und praxisnahe Fallstudien vorgestellt.

Das Webinar richtet sich an Fachleute der additiven Fertigung, insbesondere an Ingenieure, Sicherheitsbeauftragte und Produktionsleiter.

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Augsburgs Oberbürgermeisterin Eva Weber und Wirtschaftsreferent Dr. Wolfgang Hüblsche würdigen die Innovationskraft von Solukon bei einem Festakt im Augsburger Rathaus.

Festakt im Augsburger Rathaus

Im Fürstenzimmer des Augsburger Rathaus zeichneten Oberbürgermeisterin Weber und Wirtschaftsreferent Hübschle zehn Unternehmen mit der Anerkennungsurkunde „Qualität – Made in Augsburg“ aus. Die Stadt Augsburg würdigt damit das wirtschaftliche Engagement von Unternehmen für ihre außerordentliche Produkt- und Dienstleistungsqualität. Die Preisträger kommen aus unterschiedlichsten Branchen. Das Spektrum reicht vom produzierenden Hightech-Unternehmen über traditionelle Handwerksbetriebe bis hin zu kulturschaffenden Unternehmen. Welche anderen Unternehmen ebenfalls ausgezeichnet wurden, erfahren Sie hier.

Die Solukon-Geschäftsführer Andreas Hartmann und Dominik Schmid nahmen die Urkunde stellvertretend für die gesamte Belegschaft entgegen. In ihrer Laudatio hob Eva Weber hervor, wie beeindruckend es sei, dass Solukon aus einer Kundenanfrage in Rekordzeit ein florierendes und marktführendes Unternehmen gemacht habe. Dieser Innovationsgeist sei die treibende Kraft des Mittelstands, betonte Sie.

Augsburg als idealer Standort für Solukon

Für Solukon ist die Auszeichnung eine große Ehre und beweist, dass die Gründer früh den richtigen Weg eingeschlagen haben. Der Wirtschaftsstandort Augsburg spielt eine zentrale Rolle bei der Entwicklung von Solukon zum Marktführer: Ein ausgezeichnetes Lieferantennetzwerk sowie perfekt ausgebildetete Fachkräfte finden sich hier ebenso wie eine lebenswerte Umgebung. „In Kalifornien kennn uns inzwischen alle, in Augsburg ist das noch nicht so“, sagte Andreas Hartmann bei der Verleihung. „Die Auszeichnung der Stadt wird unsere regionale Bekanntheit sicher steigern“.