Anwenderbericht : Warum Solukon auf Getriebemotoren von STÖBER setzt

Um Bauteile nach dem 3D-Druck zu entpulvern, entwickelt die Solukon Maschinenbau GmbH Depowdering-Anlagen – zum Beispiel die Solukon SFM-AT350 für mittelgroße Werkstücke. Für das kompakte Zwei-Achs-Schwenksystem benötigte der Maschinenbauer leistungsstarke, robuste und vor allem platzsparende Antriebe. STÖBER lieferte neben Lean-Kegelradgetriebemotoren auch den kompakten Lean-Planetengetriebemotor. Die encoderlose Lean-Motorbaureihe stellt eine preiswerte und robuste Alternative zum Servomotor dar.

Vorteile von automatisiertem Depowdering

„Die Innenräume von im Strahlschmelz-Verfahren-gedruckten Metallteilen sind nach dem Druckprozess voll mit Pulver“, beschreibt Andreas Hartmann, der 2015 zusammen mit Dominik Schmid Solukon gegründet hat. Für alle nachfolgenden Bearbeitungsschritte und für die spätere Verwendung müssen die Werkstücke davon befreit werden. Vor Einführung der Solukon-Anlagen geschah dies manuell durch Schütteln, Klopfen oder Aussaugen. Bei komplex geformten Bauteilen ist das schwieriger – besonders wenn sich im Inneren der Bauteile ein Labyrinth an Kanälen befindet. „Gerade bei komplexen Bauteilen muss das Entpulvern automatisiert ablaufen“, sagt Hartmann. Das inhabergeführte Unternehmen ist international tätig und entwickelt, montiert und vertreibt smarte und automatisierte Anlagen und zugehörige Peripheriegeräte für das Postprocessing der additiven Fertigung.

Die Solukon-Technologie

Alle Entpulverungsanlagen basieren auf der Solukon Smart Powder Recuperation-Technologie, kurz SPR: Durch automatisiertes Schwenken um zwei Achsen sowie gezielte Schwingungsanregung – sprich Vibration – wird das Pulver fließfähig. Damit läuft es selbst aus sehr feinen Kanälen sicher und kontrolliert ab – und dem Prozess wieder zu. Die SFM-AT350 gehört zu den neuesten Entwicklungen bei den Depowdering-Systemen. Solukon hat sie im Herbst 2021 auf den Markt gebracht.

Die Anlage eignet sich für bis zu 60 Kilogramm schwere und bis zu 420 Millimeter hohe Bauteile. Weil der Drehteller des Systems endlos rotieren und sich die horizontale Achse gleichzeitig um bis zu 250 Grad bewegen kann, lassen sich auch komplexe Rotationsmuster programmieren. Der Anwender profitiert von einer Zeitersparnis von bis zu 90 Prozent im Vergleich zu manuellen Reinigungsverfahren.

Andreas Hartmann, Gründer Solukon: „Die SFM-AT350 zeichnet sich durch ein besonders geringes Kammervolumen und einen kompakten Aufbau aus. Das war uns ein großes Anliegen, um die Inertisierungszeit und benötigte Menge an Inertgas möglichst gering zu halten. Um einen kompakten Aufbau zu erreichen, benötigten wir bei der Entwicklung besonders platzsparende Antriebslösungen, sowohl für die Endlosrotation des Drehtellers, auf dem das Bauteil befestigt ist, als auch für den horizontal beweglichen Schwenkarm“, erklärt Hartmann.

Die Vorteile, die Solukon überzeugten

Ein präzises Planetengetriebe sowie ein Kegelradgetriebe kombiniert mit einem energieeffizienten, encoderlosen und robusten Lean-Motor ist besonders geeignet für passgenaue, kompakte Maschinenkonzepte. Mit Wirkungsgraden bis zu 96 Prozent erreichen die Motoren die Effizienzklasse IE5. Damit ist Solukon schon jetzt auf einem Technologiestand, der erst in einigen Jahren gefordert sein wird. Mit dem Lean-Getriebemotor lassen sich Drehzahl und Drehmoment stufenlos vom Stillstand bis zur Maximaldrehzahl bei voller Drehmomentkontrolle regeln – dabei arbeitet er ohne Sensorelemente. Trotz Verzicht auf einen Encoder im Motor liegt die Drehzahlabweichung bei weniger als einem Prozent, die Positioniergenauigkeit bei ± 1.

Steuerung mit Doppelachsregler

Ansteuern lassen sich die Lean-Getriebemotoren bei Solukon mit dem SC6, einem 45 Millimeter breiten Antriebsregler mit integrierter Leistungsversorgung. Bei dem Maschinenbauer ist dieser als Doppelachsregler mit einem Ausgangsnennstrom bis 2 x 19 Ampere im Einsatz. Das Stand-Alone-Gerät eignet sich für antriebsbasierte Anwendungen mit bis zu vier Achsen.

Optionales Sicherheitsmodul

Für die funktionale Sicherheit entwickelte STÖBER das für die Antriebsregler optional erhältliche Sicherheitsmodul SU6. Damit steht Solukon ein Modul für die Sicherheitsfunktionen STO und SS1 über das Sicherheitsprotokoll PROFIsafe zur Verfügung. Der SC6 ist damit prädestiniert für den Einsatz in sicherheitstechnisch anspruchsvollen Systemen bis SIL 3, PL e, Kategorie 4. Der Konstrukteur kann etwa einen Not-Halt nach EN 13850 umsetzen – oder einen unerwarteten Anlauf nach EN 14118 vermeiden. Die Funktionalität der Kommunikationsschnittstelle des Reglers ist zudem PROFINET-zertifiziert.

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