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Vorteile des 3D-Scannings für die additive Fertigung von Metallteilen: Geschwindigkeit, Vielseitigkeit und Präzision

Lincoln Electric Additive Solutions ist ein Komplettanbieter von großformatigen Metallteilen für eine große Bandbreite von Branchen, wie etwa Stromerzeugung, Öl und Gas, Transportwesen, Schwermaschinen sowie Luftfahrt und Rüstung.

Lincoln Electric ist Vorreiter beim großformatigen Metall-3D-Druck (oder der additiven Fertigung) für die Prototypenentwicklung, Produktion und Ersatzteile sowie aus Stahl, Edelstahl, Invar und Nickellegierungen hergestellte Werkzeuge. Für Lincoln Electric Additive Solutions ist es nicht unüblich, extrem große Metallteile zu produzieren, die mehrere Meter messen und Hunderte von Kilos wiegen können.

Mitarbeiter von Lincoln Electric setzt den MetraSCAN 3D Scanner zum Scannen eines großformatigen Metall-3D-Drucks ein; im Vordergrund das optische Kamerasystem C-Track

Lincoln Electric: Ein Pionier im Bereich modernster Fertigungstechnologien

Lincoln Electric war schon immer stolz darauf, die modernsten Fertigungstechnologien einzusetzen, um sich einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt zu verschaffen. Daher war das Unternehmen eines der ersten, das additive Fertigungstechnologien für die Herstellung großformatiger, hochwertiger und oft komplexer Teile bei besonders kurzen Durchlaufzeiten entwickelte.

 Die Produktion additiver Metallteile erfordert eine genaue Prüfung der Teileabmessungen. Aufgrund der Größe und Komplexität der Teile, welche Lincoln Electric 3D-druckt, konnten herkömmliche Lösungen für die Qualitätssicherung, wie etwa kontaktfreie Koordinatenmessgeräte (CMMs) und Messarme, nicht die Geschwindigkeit und Vielseitigkeit bieten, die Lincoln Electric benötigte.

Herkömmliche Messsysteme boten den Technikern beispielsweise nicht die Möglichkeit, Teile direkt im Produktionsbereich zu messen. „Unsere Teile sind besonders schwer und groß“, erklärte Mark Douglass, Business Development Manager bei Lincoln Electric Additive Solutions. „Den Transport der Teile zu minimieren, ist wichtig für uns. Wir waren uns bewusst, dass eine CMM oder ein Messarm für uns nicht funktionieren würde. Daher sahen wir uns nach Alternativen um und 3D-Scanning entsprach unseren Anforderungen.“

Mitarbeiter von Lincoln Electric setzt den MetraSCAN 3D Scanner zum Scannen eines großformatigen Metall-3D-Drucks ein

Integration von 3D-Scanning in die additiven Fertigungsabläufe von Lincoln Electric

Um die Abmessungen und Qualität von 3D-gedruckten Metallteilen schnell und präzise zu bestimmen, entschied sich Lincoln Electric Additive Solutions für die 3D-Messtechnik von Creaform. Engineering- und Qualitätssicherungs-Teams erstellen komplette 3D-Oberflächenmodelle von 3D-gedruckten Teilen und vergleichen diese mit dem ursprünglichen CAD-Design.

Wie Amanda Dodge, Additive Engineer bei Lincoln Electric, erklärte: „Wir haben oft mit Teilen mit einzigartigen Merkmalen zu tun. 3D-Scans erlauben es uns, all die komplexen Merkmale, die wir drucken, zu prüfen – und sicherzustellen, dass diese korrekt sind.“

„Sowohl die Anwender in der Produktion als auch die Ingenieure haben die Lösung schnell angenommen. Wir können nun Teile in einigen Minuten messen“, fügte Mark hinzu. „Da Creaforms Lösungen tragbar sind, können wir das Messwerkzeug zu den Teilen bringen, statt umgekehrt.“

Nahaufnahme eines MetraSCAN 3D-Scanners, der zum Scannen eines großen Metall-3D-Drucks eingesetzt wird

Hohe Teilvolumina: Ergänzung des 3D-Druckvorgangs durch den MetraSCAN 3D

Im gleichen Maße, wie sich das Geschäft von Lincoln Electric Additive Solutions vergrößerte, stieg auch die Größe der von den Kunden angeforderten Teile an, sodass Lincoln Electric eine Möglichkeit zur schnellen und präzisen Messung großer Teile benötigte, ohne diese hierfür transportieren zu müssen. Um diesen Bedarf zu erfüllen, entschied sich Lincoln Electric für den MetraSCAN 3D von Creaform, den schnellsten und präzisesten 3D-Scanner und tragbare CMM für Produktionsumgebungen.

„Was den MetraSCAN 3D so großartig macht, ist, dass es sich um eine kontaktlose Lösung handelt. Es sind keine Targets erforderlich. Wir können die Qualität der Abmessungen jederzeit während des Produktionsprozesses prüfen, selbst während des Druckvorgangs, wenn die Teile zu heiß sind, um sie zu berühren“, sagte Brad Barnhart, Additive Engineer bei Lincoln Electric. Der Zeitaufwand für das 3D-Scanning hat sich deutlich reduziert, da die Techniker nicht mehr warten müssen, bis die Teile abgekühlt sind.

Amanda Dodge weist darauf hin, dass die Tatsache, dass die Teile vor dem 3D-Scan nicht gereinigt werden müssen, ebenfalls für enorme Zeiteinsparungen sorgt.

Mitarbeiter von Lincoln Electric setzt den MetraSCAN 3D Scanner zum Scannen eines großformatigen Metall-3D-Drucks ein

3D-Scanner: Ein entscheidender Faktor für die Geschäftsentwicklung

Mark ist der Meinung, dass die 3D-Scanlösungen von Creaform entscheidend für das Wachstum von Additive Solutions sind. „Wir können die Herstellungsqualität von 100 % unserer 3D-gedruckten Teile in kurzer Zeit überprüfen und uns sicher sein, dass sie die Spezifikationen der Kunden erfüllen“, erwähnt er. „Sie helfen uns zudem, unsere Markteinführungszeiten zu verkürzen, da sie uns eine Möglichkeit zur schnellen Prüfung von Teilen bieten.“

Laut dem Team von Additive Solutions wächst der Bereich der additiven Fertigung rasant an und stellt einen zentralen Teil der langfristigen Strategie von Lincoln Electric dar. „Im Rahmen unserer Expansion werden 3D-Scanner von Creaform auch weiterhin einen wesentlichen Teil unserer Werksprozesse darstellen.“

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