Das SLM-Musterbauteil ist da

Welche Vorteile bringt Ihnen das SLM-3D-Druck-Verfahren?

Wir haben ein SLM-Musterbauteil konstruiert und gebaut, um unseren Kunden die Möglichkeiten von 3D-Druck in Metall besser veranschaulichen zu können. So werden der Prozess und die damit verbundenen Vorteile deutlich. Die Bauteile sind aus Aluminium, Titan und Werkzeugstahl gefertigt.

Der neue Online-Showroom gibt weitere Einblicke in unseren Metall-3D-Druck-Prozess.
Starten Sie jetzt die Tour: www.metall-3d-druck.vmr-kg.de

Überhänge mit und ohne Stützstruktur, so geht's

Um Schrägen und Überhänge an einem Bauteil zu realisieren, sollten alle Flächen unter 40° mit einer Stützstruktur versehen werden. Andernfalls kann es hier zu schlechter und undefinierter Lage der Flächen kommen. Dies wird im zweiten Bild „ohne Stützstruktur“ deutlich. Bei einem Winkel von 30° ist das Resultat deutlich zu sehen.

Wir empfehlen einen Winkel von 45° der zu druckenden Flächen zur Substratplatte, wenn ohne Stützstruktur gedruckt werden soll.

Um das beste Ergebnis aus ihrer Idee zu machen, beraten wir Sie gerne!

März 2023

Metall 3D-Druck erklärt

Mit Metall 3D-Druck lassen sich hochkomplexe und funktionsoptimierte Geometrien umsetzen. Aber wie genau funktioniert das Verfahren?

In unseren neuen Online-Showroom geben wir Einblicke in den Prozess. Begeben Sie sich auf eine interaktive Tour durch unsere additive Prozesskette und erleben Sie anhand eines Produktbeispiels, wie 3D-gedruckte Metallteile bei uns entstehen. Verschiedene Showcases geben einen Überblick über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten.

Profitieren Sie auch schon von den Potenzialen?

Jetzt Tour starten und beraten lassen: https://metall-3d-druck.vmr-kg.de/

Februar 2023

SLM 280 Twin: Mehr SLM-Tempo durch mehr Power

Wir haben etwas gegen Wartezeiten auf Prototypen und Kleinserien aus dem SLM-Verfahren: unsere neue SLM 280 Twin.

Viel mehr Tempo dank stärkerer Laser im Doppelpack – das macht Ihrem Auftrag noch einmal ordentlich Beine! Denn die nun neu bei uns aufgebaute und in Betrieb genommene Anlage von SLM-Solutions kann dank mehr Laserleistung (2 x 700 Watt) größere Schichtstärken in einem Durchgang aufschmelzen: Das bedeutet ein deutlich gesteigertes Fertigungstempo, wenn es um das Erstellen von „3D-gedruckten“ Metallteilen ab Auflage 1 geht. „Wir haben uns für unsere Kunden entschieden, hier zu den bewährten SLM 20-Varianten mit ihren 400-Watt-Lasern nun auch das leistungsgesteigerte Modell anzuschaffen“, erklärt VMR-Geschäftsführer Thomas Viebrans: „Natürlich war das keine kleine Investition, aber der Zugewinn an Fertigungskapazität und -geschwindigkeit ist ein starkes Argument gewesen.“ Schließlich gehe es beim Prototyping oder bei der Herstellung von Kleinserien für Kunden oft auch darum, wer nicht nur gut in der Fertigung sei, sondern auch wer schneller liefern könne. „Durch die zusätzliche SLM 280 Twin mit 2 x 700 Watt Laserleistung können wir zusätzliche Kapazität bieten und dadurch Aufträge früher abarbeiten. Und das natürlich in bester Qualität, aber mit höherem Tempo.“

Die SLM 280 bietet bei einer Aufbaurate von maximal 113 Kubikzentimetern Material pro Stunde die Verarbeitung von Schichtdicken bis zu 90 Mikrometern in einem Durchgang. Bei 10 Metern pro Sekunde maximaler Geschwindigkeit mit einer Mindeststrukturgröße von 150 Mikrometern können einfache und dünnwandige Formen mit fast schon atemberaubender Geschwindigkeit in der Schutzgasatmosphäre des Bauraums entstehen, der bis zu 280 x 280 x 365 mm (abzüglich Substratplattenhöhe) betragen kann.

Mehr zur Technik und den Möglichkeiten der SLM 280 erfahren Sie hier: www.slm-solutions.com

Sie wollen von unserer noch schnelleren SLM-Fertigung profitieren? Dann lassen Sie uns miteinander reden!

Titan versus Edelstahl in der additiven Fertigung: lohnende Rechnung für kluge Köpfe

Müssen auch Sie Ihre Preise nach oben anpassen und suchen nach Möglichkeiten, das so moderat wie möglich zu tun? Explodierende Beschaffungskosten sind in so gut wie allen Bereichen ein echtes Problem geworden, und das klammert auch den Sektor Prototypen und Vor- oder Kleinstserien in additiver Fertigungsweise nicht aus. Doch hier machen weniger die steigenden Rohstoffkosten den Kern des Problems aus: Vielmehr bleiben hier die Maschinenlaufzeiten und damit verbundene Kosten nach wie vor der entscheidende Faktor. Gerade wenn zwei – auf den ersten Blick sehr unterschiedliche – Werkstoffe mit durchaus ähnlichen Eigenschaften aufwarten, sollte man in der additiven Fertigung mehr betrachten als nur den Kilopreis des Rohstoffs.

Titan vs. Edelstahl: Werkstoff-Einkaufspreis ausschlaggebend?

Nehmen wir zum Beispiel Titan und Edelstahl: Titan ist mit 250 Euro pro Kilogramm im Einkauf gut fünfmal so teuer wie Edelstahl, den es aktuell für um die 50 Euro je Kilogramm gibt. War’s das dann schon mit dem Vergleich? Von wegen: Denn wenn man berücksichtigt, dass sich Titan bei VMR bis zu fünfmal schneller in der additiven Fertigung mittels SLM fertigen lässt, sieht die Rechnung plötzlich ganz anders aus: Dadurch kann ein Teil aus Titan nicht nur wesentlich schneller, sondern auch noch um bis zu 30 Prozent günstiger hergestellt werden – deutlich kürzere Maschinenlaufzeiten machen’s möglich!

Titan trotz Nachbearbeitung günstiger

Und nach dem Herstellen des Rohteils? Wie sieht es bei der Nachbearbeitung aus? Zugegeben: Die nachträgliche Zerspanung an Titanteilen ist aufwendiger als bei Edelstahl und erfordert mehr Know-how. So dürfen zum Beispiel Vorschub und Drehzahl nicht zu hoch ausfallen, damit ungewollte Hitzeentwicklungen an der Teileoberfläche nicht zu Schäden führen können. Dennoch bleibt das Titanteil inklusive seiner zerspanenden Nachbearbeitung unter dem Endpreis eines identisch konstruierten Edelstahlteils – und auch der Zeitvorteil bleibt erhalten!

Titan punktet physikalisch

Wie schlägt sich Titan aber im Vergleich zu Edelstahl hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften? Denn natürlich hängt die Eignung eines Werkstoffs auch wesentlich vom gewünschten Einsatz für ein daraus gefertigtes Bauteil ab. Betrachten wir also zunächst die physikalischen Kenndaten beider Werkstoffe im Vergleich:

Je nach Anforderung kann Titan also auch in physikalischer Hinsicht die bessere Wahl sein: ein geringeres Gewicht, eine deutlich höhere Zugfestigkeit, Dehngrenze und Härte bei identischer Bauteildichte und -genauigkeit machen Titan zu einer oft besseren Alternative zu Edelstahl. Da sind auch die chemischen Eigenschaften in wesentlichen Bereichen kein Hindernis, die über weite Strecken recht ähnlich sind. Näheres zu den Werkstoffen erfahren Sie auch unter diesen Links:

Titan Ti6Al4V    Edelstahl 1.4404

Schon gewusst? Titanteile additiv günstiger als zerspant!

Hätten Sie gedacht, dass ein Teil aus Titan in der additiven Fertigung inzwischen unter Umständen günstiger hergestellt werden kann als durch die klassische Zerspanung? Der Grund liegt im Materialverbrauch: Beim Zerspanen aus einem Rohling gehen oft 70 bis 80 % des Werkstoffs als Abfall in die Kostenrechnung ein. Bei der additiven Fertigung entfällt dieses Problem weitgehend, denn erforderliche Stützstrukturen im Selektiven Laserschmelzen sind volumenmäßig eher zu vernachlässigen.

Rechenbeispiel: Kleinstserie nochmal schneller und günstiger

Wir wollten es genau wissen und haben einen Auftrag aus der additiven Fertigung noch einmal neu kalkuliert, den wir vor einiger Zeit schon für einen Kunden aus der Medizintechnik in Edelstahl und per selektivem Laserschmelzen mit anschließender Nachbearbeitung umgesetzt hatten: Konkret handelte es sich um 100 Bauteile für eine Dosiereinrichtung, die wir innerhalb von 10 Arbeitstagen aus Edelstahl herstellten und mit einer Oberflächen-Nachbearbeitung veredelten. So erreichte der Außenbereich eine Rz 3,6, der kritische Innenbereich der Dosiervorrichtung sogar Ra 0,2. Der Vorteil unseres Kunden lag durch die additive Fertigung statt einer konventionellen Zerspanung auf der Hand: Seine Teile konnte er fünf Wochen früher in Empfang nehmen, und das zu 35 Prozent geringeren Kosten. Hätten wir die identischen Teile mit einer identischen Qualität aus Titan gefertigt, so wären die Kosten gegenüber der Edelstahlversion noch einmal um 35 % niedriger ausgefallen!

Titan: vielseitig und die Alternative für Sie?

So vielseitig die schon praxiserprobte Anwendung von Titan ist, so breit ist auch das Spektrum der noch denkbaren Einsatzgebiete. So wird Titan wegen seiner Eigenschaften oft im Flugzeugbau, im Schiffsbau und in der Medizintechnik verwendet – in letzterem Bereich schätzt man unter anderem auch die hervorragende Bioverträglichkeit. Dazu kommen eine gute Korrosions- und Säure-Beständigkeit. Wie Sie sehen: Es muss keineswegs immer Edelstahl sein!

Wir beraten Sie gern zu den Möglichkeiten, die Titan auch für Sie zu bieten hat – lassen Sie uns ins Gespräch kommen! Kontakt zu uns

Wie digitale Mikroskopie bei 3D-Betrachtung funktioniert

Als Hersteller für Prototypen und Serienbauteile aus Kunststoff und Metall ist die VMR GmbH & Co. KG immer an den neuesten Entwicklungen der Industrie beteiligt. Auf dem aktuellen Stand der Technik bleibt jedoch nur, wer stetig offen für Neues ist. Ein Grund für Tobias Hauser, Betriebsleiter bei VMR, das 3D Mikroskop SCALEREO zusammen mit seinen Mitarbeitern aus der Qualitätssicherung zu testen.

Das SCALEREO Desk ist ein innovatives stand-alone Mikroskop, bei dem man den Arbeitsbereich auf einem 3D-Monitor betrachtet. Bei VMR wird das Gerät mit einem Serienbauteil aus Metall für die Medizintechnik getestet. Bisher untersucht ein geschulter Mitarbeiter aus dem Bauteilfinish das Bauteil durch ein Doppelokularmikroskop auf eine mögliche Gratbildung. Durch die dreidimensionale Ansicht des SCALEREO sieht er den Grat nicht nur von oben, sondern auch in welche Richtung er steht. „Die Bedienung erfolgt intuitiv, die Bildverarbeitung stellt automatisch scharf und beleuchtet das Bauteil.“, so Hauser. „Dadurch lässt sich die Beurteilung des Grates auch von Kollegen durchführen, denen die Übung dazu fehlt.“

Neben der Auflösung besticht die verbesserte Ergonomie des Arbeitsplatzes. Der Mitarbeiter kann in aufgerichteter Haltung vor dem Monitor sitzen oder stehen. Die gebeugte Haltung bei dem Blick durch ein Okular ist passe´. „Für Anwendungen im Bereich Löten, Montieren oder der Oberflächenbeurteilung von Spritzgussteilen sprechen wir für das 3D Mikroskop eine klare Empfehlung aus. Das neue 3D-Mikroskop hat dort seine Stärken, wo es um ruhiges Arbeiten bei qualitativ hochwertiger Ansicht geht.“, fasst Hauser zusammen. „Für unsere geplante Anwendung einer komplexen Entgratung an unterschiedlichen Stellen eines 3D-gedruckten Metallbauteils bei hohem Stückzahlen-Durchlauf ist es jedoch leider nicht geeignet.“ Dies liege daran, dass die Mitarbeiter bei VMR das besagte Bauteil per Hand immer wieder drehen müssen, um den Grat zu erkennen. Die Kamera stellt entsprechend nach, was den Kontrollprozess um einige Sekunden verlangsamt.

Der Betriebsleiter von VMR ist dennoch dankbar für die unkomplizierte und kostenfreie Testmöglichkeit des SCALEREO. Zur Verfügung gestellt wurde es für vier Wochen von der Firma 3D Global Solutions GmbH aus Villingen-Schwenningen. „Beim richtigen Einsatzzweck ist die Mehrinvestition in den SCALEREO Desk absolut lohnend. Das Gerät hat eine wertige Verarbeitung, sieht modern aus und bietet eine hochtechnologische Anwendung. Das Gesamtpaket hält einfach, was es verspricht.“, schließt Hauser ab. Das SCALEREO-System und die Betreuung durch Herrn Michael Russo bleiben ihm in guter Erinnerung.

Das bedeutet, dass im Baulauf mit dem Bauteil selbst Lage für Lage auch Stützstrukturen generiert werden, um die Überhänge in Position zu halten. Ein Verzicht auf die Stützstrukturen ist jedoch nur dann möglich, wenn die betreffenden Flächen mindestens im 45-Grad-Winkel oder steiler zur Horizontalen der Bauplattform stehen. Das klingt kompliziert, ist aber prinzipiell ganz einfach, wie Abbildung 2 verdeutlicht.

Können Bauteile also von vorneherein so gestaltet werden, dass sie möglichst wenig Material verbrauchen und gleichzeitig wenig Nacharbeit benötigen, um die Stützen zu entfernen, dann sind sie schon dicht am Ideal der additiv gerechten Konstruktion. Auf die gleiche Weise können viele weitere Bauteile und Baugruppen umgesetzt werden.

Gerade Baugruppen benötigen bei konventioneller Fertigung oft umständliche und aufwändige Bearbeitungsschritte. Gelingt es die Baugruppe konstruktiv auf die additive Fertigung umzukonstruieren, sind auch hier deutliche Vorteile erzielbar. Aus vielen unterschiedlichen Einzelteilen, die viele diverse Arbeitsgänge erfordern, wird ein Einzelteil, das in einem einzigen Prozess hergestellt werden kann.

Sie möchten mehr zu additiv gerechter Konstruktion für Metallteile erfahren? Dann sprechen Sie uns gerne an!

April 2021

3D-Druck Metall

Gesicherte Qualität für Ihre Bauteile

Qualität - bei VMR nicht nur ein Wort, sondern ein Versprechen.

Damit Sie eine Übersicht erhalten, was bei uns in der Qualitätssicherung alles möglich ist, haben wir dafür nun eine eigene Kategorie auf unserer Webseite eingerichtet. Ob additive oder konventionelle Fertigung - wir sorgen dafür, dass Ihre Bauteile betriebssicher eingesetzt werden können! Vor allem in der Serienherstellung ein unumgänglicher und wertvoller Baustein. Wir bieten Ihnen alles aus einer Hand: von der Konstruktion, über die Fertigung bis hin zur QS.

Welche Mess- und Prüfverfahren wir dafür zur Verfügung stellen sowie alles Weitere erfahren Sie jetzt hier.

Februar 2021

Die Mobilität von morgen - heute bei VMR

Als Hersteller für Prototypen und Serienteile ist VMR immer am Puls der Zeit. Doch welche Projekte faszinieren uns am meisten? Die Antwort ist eindeutig: diejenigen die sich mit der Technik der Zukunft befassen. In den letzten Monaten hatte jeder unserer Projektmanager mindestens ein Projekt auf dem Tisch, das sich mit der Elektromobilität beschäftigt. Im Wettlauf gegen die Zeit arbeiten die Hersteller an Möglichkeiten den Verkehr klimaschonend und nachhaltig zu gestalten. Wir sind stolz diese Entwicklungen mit unserer Arbeit zu beschleunigen.

Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge dominieren die Welt der Elektromobilität - von zwei bis vier Rädern. Für einen E-Bikeantrieb bspw. fertigen wir ein kleines, aber entscheidendes Bauteil in Kleinserie. Dies hält den Motor des E-Mountainbikes dicht gegenüber äußeren Feuchtigkeitseinwirkungen. So steht selbst Bach- und Schlammdurchfahrten nichts mehr im Weg. Neben weiteren Blech- und 3D-gedruckten Kunststoffteilen haben wir ein absolutes Highlight auf die Räder gestellt: einen 3D-gedruckten Fahrradrahmen aus Aluminium. Gewichtssparend konstruiert unter Beachtung der auf den Rahmen wirkenden Kräfte. Dafür wurden wir mit der Auszeichnung zu einer der "Top 5 3D-Druck Anwendungen" auf der Formnext 2019 bis hin zu einem TV-Beitrag in der SWR Landesschau belohnt.

Mit Hochdruck wird auch an der Brennstoffzelle gearbeitet. In diesem Bereich unterstützen wir unsere Kunden neben Schweißbaugruppen und Frästeilen auch mit Kunststoffteilen ab einem Stück bis hin zur Kleinserie. Die geforderten Bauteile, die diverse Medien durch die Brennstoffzelle befördern, fertigen wir im Vakuumguss. Nach einem erfolgreichen Prüfstandslauf wurden sie direkt in das Fahrzeug eingebaut. Ein echter Erfolg, nicht nur durch die Materialvielfalt, sondern auch durch die Erfahrung und Kompetenz von VMR.

Eine besondere Herausforderung für additiv hergestellte Bauteile ist die Verwendung in Kontakt mit Wasserstoff. Nicht umsonst zählt die Dichtigkeit gegenüber Gasen zu den höchsten Qualitätsanforderungen. Unsere additiv hergestellten Bauteile aus Aluminium erfüllen diese hohen technischen Anforderungen. Viel mehr noch: sie sind auch in kleinen Stückzahlen wirtschaftlich herzustellen.

Auf kleine Stückzahlen und schnelle Lieferzeiten kommt es auch in der Entwicklung beim autonomen Parken an. Miteinander vernetzte Bauteile sorgen dafür, dass das Auto im Parkhaus eine freie Lücke findet und einparken kann. Dafür haben wir die benötigte Hardware in Form von Gehäusen geliefert. Dank einem Maschinenpark von 12 CNC-Fräsanlagen und erfahrenen Fachkräften an den Maschinen haben wir die gefrästen Metallteile in Rekordzeit geliefert. Sein Auto per App wieder zum Ausgangspunkt zurückholen? Das ist die Zukunft - und mit VMR erreichen Sie diese auf den Punkt.

Sie sehen – unsere Expertise in diesen Verfahren und Materialien, sowie unsere Fertigungskompetenz tragen dazu bei, die Entwicklungen der Mobilität von morgen voranzutreiben. Wohin die Entwicklungen auch gehen mögen - wir stehen Ihnen als zuverlässiger und erfahrener Partner zur Seite.

Symbolbild von A. Krebs auf Pixabay

Selbstverlöschende Kunststoff-Prototypen

Bei speziellen Anforderungen an Protoypen und Serienteile ist VMR stets zur Stelle. Damit das so bleibt, bilden sich unsere Mitarbeiter stetig weiter. So auch unser Leiter der Vakuumgussabteilung, Alexander Schwarz. Im Rahmen seiner Bachelorarbeit hat er untersucht, ob Gusspolyamid mit selbstverlöschenden Eigenschaften ausgerüstet werden kann. Die Antwort? Kann es!

Werden seriennahe Prototypen oder Kleinserien mit hohen Festigkeitseigenschaften benötigt, ist das ein Fall für den Polyamidguss. Mit Hilfe eines Urmodells wird eine Silikonform hergestellt, mit der ca. 10-15 Polyamidgussteile gegossen werden können. Doch was ist mit Anforderungen bzgl. des Brandschutzes? Diese Sorge können wir Ihnen nun nehmen.

Das gibt es nur bei uns: PA-Guss Teile mit Brandschutz-Ausrüstung. Selbst eine Gasflamme mit Temperaturen über 1.000° C kann unsere Teile nicht entflammen. Glühende Partikel erlöschen nach Entfernen der Flamme sofort und ohne nennenswerte Rauchgasentwicklung.

Juni 2020

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VMR digitalisiert die QS mit 3D-Scanner von Zeiss 

Mit unserer neuen Anlage zur 3D-Digitalisierung von Zeiss erweitern wir unsere Möglichkeiten in der Qualitätssicherung. Der Zeiss Comet, ein kompakter 3D-Scanner, erfasst Bauteile mittels Streifenlichtprojektion schnell und genau. Für Sie hat die neue Technologie folgende Vorteile: Sie gewinnen Zeit durch schnelle und übersichtliche QS-Ergebnisse. Von 3D-Druck bis Spritzguss. 

Das Verfahren funktioniert folgendermaßen – Der 3D-Sensor erfasst das von uns gefertigte Bauteil. Die so gewonnenen STL-Daten werden über das ursprüngliche 3D-Modell gelegt. Es entsteht ein Soll-Ist-Vergleich, den wir als Fehlfarbenvergleich darstellen können. Abweichungen sind so auf einen Blick erkennbar und lassen sich zudem bemaßen. 

Dies eignet sich insbesondere für Bauteile, die sich taktil nicht oder nur schwer vermessen lassen. Dazu gehören additiv hergestellte Bauteile, die sich durch ihre komplexe Geometrie von herkömmlichen Bauteilen unterscheiden. Durch einen 3D-Scan mit Falschfarbenvergleich und Messprotokoll können Sie sich sicher sein, dass unsere Bauteile Ihren Anforderungen gerecht werden. 

Das größte Potenzial der Technik sehen wir in unserem Werkzeugbau mit anschließender Spritzgussfertigung. Verzugsgefährdete Teile lassen sich im Rahmen einer Erstbemusterung mit wenig Aufwand scannen und Korrekturabweichungen analysieren. Da wir alle nötigen Mittel im Haus haben ist eine Werkzeugkorrektur gezielt und schnell durchführbar. Damit Ihre Planungen bzgl. Zeit und Kosten nicht aus der Bahn geworfen werden. 

Last but not least lässt sich der 3D-Sensor auch für das Reverse Engineering nutzen. Dabei wird ein bereits bestehendes Bauteil, z.B. für eine Fahrzeugrestaurierung, gescannt und die gewonnenen Daten anschließend in ein 3D-Modell umgewandelt. Die entstandene STEP-Datei kann dann weiterbearbeitet oder die Produktion direkt begonnen werden. 

Qualität – bei VMR nicht nur ein Wort, sondern ein Versprechen. Sprechen Sie mit Ihrem Ansprechpartner über Ihre Anforderungen. 

April 2020