Auf dem höchsten Niveau des Motorsports ist Geschwindigkeit, sowohl auf der Strecke als auch hinter den Kulissen, von größter Bedeutung. Im Gegensatz zu dem maximierten Produktionsvolumen und den langen Konstruktionszyklen der Automobilherstellung für Verbraucher müssen die Teams der Formel 1 komplizierte Teile zwischen Rennen und sogar über Nacht erstellen und produzieren. Traditionelle Produktionszyklen und Fertigungsprozesse können nicht mit den Anforderungen des Sports Schritt halten, aber die Additive Fertigung (Additive Manufacturing – AM) kann den Prozess revolutionieren.

Für Teams der Formel 1 ist AM zu einem integralen Bestandteil der schnellen, aber präzisen Produktion von Teilen, wie Turboladern, geworden und ersetzt zeitaufwändige Verfahren durch schnelles Teiledesign und Prototyping. Die Verbrauchsgüter- und Automobilindustrie verwendet Sand- oder Druckgussverfahren, um diese Teile herzustellen, mit Arbeitsschritten, die lange vor der Produktion abgeschlossen sind. Motorsport-Teams können es sich nicht leisten, darauf zu warten, dass Zulieferer Form um Form fertigen, damit sie die Funktionalität des Turboladers testen und verfeinern können. Mit schlüsselfertigen AM-Systemen von GF Machining Solutions können Rennställe Turbolader in einem einzigen digitalen Workflow entwerfen und fertigen.

Turbolader leiten ein angereichertes, komprimiertes Gemisch aus Luft und Kraftstoff in die Brennkammer eines Motors, wodurch die Leistung oder das Drehmoment erhöht werden. Auf der Strecke benötigen diese Geräte komplexe interne Eigenschaften und Oberflächen, die beim Gießen schwer herzustellen sind – und geschlossene Hohlräume, die Formen und Nachbearbeitung einfach nicht schaffen können.

Software, Werkzeuge, additive und subtraktive Fertigung

Additive Fertigung zeichnet sich bei diesen Arten von Aufgaben und Teilefunktionen besonders aus. GF Machining Solutions hat sein umfangreiches Technologieportfolio genutzt, um eine wirklich durchgängige AM-Produktionsmethodik zu schaffen, die Herstellern Zeit und Geld spart, während sie ihre Produktionszyklen revolutioniert. Dieses schlüsselfertige System stützt sich auf Software, Werkzeugbau, additive und subtraktive Fertigung, die alle von oder mit GF Machining Solutions entwickelt wurden.

Eine einzige Softwareumgebung, die mit 3DXpert™ und Cimatron erstellt wurde, übernimmt das Design, die Konstruktion und die CNC-Vorbereitung von Teilen, die Inspektion im Hauptbearbeitungsprozess und die Validierung von Teilen. Das Cimatron Software-Bundle umfasst CAD/CAM für die Entwicklung von Werkzeugwegen für die Teilekonstruktion und Fräsbearbeitung und arbeitet nahtlos mit 3DXpert zusammen, um die Datenintegrität zu verwalten. Es übernimmt auch die Fräsarbeiten, bei denen Träger für Metall-AM entfernt werden. 3DXpert-Tools vereinfachen die Teileprogrammierung für Metall-AM und wenden automatisch AM-spezifische Strukturen, Geometrien und Druckstrategien an. Software-Simulation hilft, potenzielle Probleme, einschließlich Stressakkumulation oder zu starke Verschiebungen, zu identifizieren und auszuschließen.

GF Machining Solutions hat für seine Maschinen der Direct Metal Printing (DMP)-Serie die branchenführende selektive Lasersintertechnologie geschaffen. Bei der AM-Maschine DMP Flex 350 Metal wurde besonders auf einfaches Design und Geschwindigkeit geachtet, sie stellt den Mittelpunkt des Turbolader-Workflows dar. Eine hohe Druckerauslastung und eine durchgängig sauerstoffarme Umgebung (weniger als 25 Teile pro Million) sowie eine schnelle, bidirektionale Materialabscheidung machen es einfach, einen hervorragenden AM-Durchsatz zu erreichen.

Die DMP-Software-Suite verwendet Daten aus Pulverbettbildern und Schmelzpools, um Defekte wie Verziehen, schlechte Fusion, raue Oberflächen oder Nachbeschichtungsfehler zu identifizieren, deren Ursachen zu verfolgen und sie innerhalb von 3DXpert zu korrigieren. Dies ermöglicht es den Betrieben, die Kosten für die Nachbearbeitung und die Teilevalidierung zu minimieren, während sie Daten für die Toolpath-Generierung vorbereiten.

Bei den meisten additiven Prozessen müssen Bediener AM-Stützstrukturen manuell entfernen, aber das einheitliche System von GF Machining Solutions übernimmt diesen Schritt automatisch während der Nachbearbeitung. Der CUT AM 500 entfernt AM-Teile aus ihren Bauplattformen mit einem einzigartigen Neigetisch, der AM-Teile für einen horizontalen Draht-EDM-Prozess neu ausrichtet. Das System lässt sich in ein automatisierungsfähiges Spannsystem integrieren, wodurch das Risiko von Beschädigungen von Teilen praktisch ausgeschlossen wird.

Die Hochleistungs-Fräsmaschine MILL E 700 U führt die Nachbearbeitung auf einer kompletten 5-Achs-Plattform aus, die sich ideal für komplexe Teile eignet. Diese hochwertige, effiziente Lösung verwendet große Führungen, einen doppelseitig unterstützten Drehtisch mit Direktantrieb und optimale Span-Abtragraten für eine Vielzahl von Fräsanwendungen. Diese Funktionen, zusammen mit fortschrittlichen Frässtrategien durch Cimatron und flexiblem, automatisierungsfähigem Design, machen es zu einer idealen Maschine für die Nachbearbeitung anspruchsvoller AM-Teile.

System 3R Tooling

Für die palettierte Automatisierung während des gesamten additiven und subtraktiven Workflows bewahrt das 3R-Werkzeugsystem – das Delphin TableTop Chuck, AMCarrier und BuildPal – Referenzpunkte und Ausrichtungen von Maschine zu Maschine, um eine vollständige additive Skalierbarkeit und einen einfachen Zugang zur Automatisierung zu gewährleisten.

Durch das System 3R verbindet das BuildPal- und AMCarrier-System jede Maschine im additiven GF-Workflow mit dünnen Bauplattformen und einem cleveren Design, um den Druckbereich zu maximieren. Gleichzeitig lässt es sich problemlos in andere System 3R-Automationen integrieren, um die Produktivität und Nachbearbeitungsgeschwindigkeit noch weiter zu steigern.

Hersteller, die der Motorsportbranche dienen, benötigen hohe Effizienz, um leistungsstarke Komponenten nach einem wettbewerbsfähigen Zeitplan zu produzieren. Als Teil einer End-to-End-Produktionslösung reduziert der 3D-Metalldruck die Produktionszeit und die Kosten für kritische Teile wie F1-Turboladergehäuse.

Da die Zahl der High-End-Automobilhersteller zunimmt, die diese Technologie integrieren, arbeiten viele mit GF Machining Solutions zusammen, um schnelle und zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Von branchenführender Design- und Produktionssoftware bis hin zu Additiv-, Fräs- und EDM-Ausrüstung, die für die Exzellenz der Teileproduktion erforderlich ist – und dem schlüsselfertigen AM-Workflow, der alles miteinander verbindet – kann GF Machining Solutions alles bieten, was Automobilhersteller für den Erfolg von Additiven benötigen.

Kontakt

GF Machining Solutions - Headquarter

Roger-Federer-Allee 7

2504 Biel

Schweiz

 

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