Additive Manufacturing

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VDMA-Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing startet OPC UA-Aktivität

OPC UA für Additive Manufacturing

Additive Manufacturing ist ein junges, erfolgreiches Fertigungsverfahren, welches häufig ergänzend zur subtraktiven Fertigung eingesetzt wird. Die gute Vernetzung der Prozesskette der additiven Fertigung ist wichtige Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz des Verfahrens, daher ist in der Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing im VDMA die Initiative zur Nutzung der OPC UA Schnittstelle für AM entstanden und wird seit Mai 2020 in einem Kernteam bearbeitet.

Zu diesem Kernteam gehören:

  • 3YOURMIND GmbH
  • Arcam
  • ABConcept 
  • Laser GmbH
  • GE Additive
  • DMG MORI
  • ExOne GmbH
  • Fraunhofer IGCV
  • Materialise nv
  • Siemens AG
  • Toolcraft AG
  • TRUMPF GmbH + Co. KG
  • 3D Systems GmbH
  • EOS
  • Hewlett Packard
  • SLM Solutions Group AG

In der Arbeitsgruppe OPC UA für AM sind AM-Anlagenbauer mit unterschiedlichen Verfahren, Integratoren und Anwender vertreten. Die Kombination der additiven Prozesskette mit subtraktiven Fertigungsverfahren ergeben eine Vielzahl möglicher Betriebszustände und Prozessabläufe. Neben der Abbildung einfacher Betriebszustände sind AM-spezifische Job-Abläufe und eng verknüpfte Prozesse wie Materialversorgung oder Teil-Identifikation von großer Bedeutung.
 

Weitere Informationen zu Additive Manufacturing

Die Schichtbauverfahren als industrielle Fertigungsverfahren sind relativ neu – das Verfahren an sich wurde erst vor 30 Jahren entwickelt. Inzwischen erfreut sich „Additive Manufacturing“ in vielen Branchen des Maschinenbaus und anderen Industrien hoher Aufmerksamkeit.

Verschiedene Verfahren und eine Vielzahl Materialien finden Einsatz. Für den industriellen Einsatz sind die Pulverbettverfahren mit Laser oder E-Beam (SLS, LBM, EBM) – Energie quellen sehr bekannt. Sowohl Kunststoff als auch metallische Werkstoffe werden hier verwendet. Thermoplastische Kunststoffe und unterschiedlich gefüllte Kunststoffe finden in Extrusionsverfahren (FDM) ihre Anwendung. Das Pulverbett wird beim BinderJetting (BJ) mit dem Auftrag von Bindern kombiniert und ermöglicht großvolumige Bauteile aus Sand, Metall oder Kunststoffpulvern. Ein weiteres Verfahren macht sich die Vernetzung von Polymeren unter UV-Strahlung zu Nutze – gezielte Strahlung im Flüssigkeitsvolumen (STL) oder auch die Aushärtung gezielt aufgebrachter Fotopolymere (PJ) erlauben hohe Auflösung und gute Oberflächen von Bauteilen. Ebenfalls von großer Bedeutung sind Auftragsverfahren, bei denen Pulver- oder Drahtbasierte metallische Werkstoffe auf unterschiedliche Art mit einer vorhandenen Bauteiloberfläche verschmolzen werden (DED, WAM u.a.)

Die AM-Anlagen werden nicht nur für Prototyping oder Ersatzteilfertigung eingesetzt, sondern zunehmend auch in der industriellen Serienfertigung. Dabei sind je nach Verfahren und Einsatzfall vorgeschaltete Arbeitsschritte wie Materialaufbereitung und Datenvorbereitung sowie nachgeschaltete Prozessschritte von großer Bedeutung. Der Postprozess bedeutet häufig einen vergleichbaren Aufwand wie der eigentliche Bauprozess, bei dem Freilegen des Bauteils, Reinigen, Wärmebehandlung, Finishen u.a. erfolgen. Die Vernetzung dieser Prozessschritte ist für die automatisierte, industrielle Fertigung eine wichtige Voraussetzung.

So sind für den Vernetzungs-Standard der am AM-Prozess beteiligten Anlagen alle an der Prozesskette Beteiligten wichtig.