Siebmaschinen Effektivere Siebung von Metallpulvern

Von Sabine Mühlenkamp

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Für die weitere Verarbeitung von Metallpulvern werden die Anforderungen an die Zielkorngröße immer höher. Für diese Anwendungen wurde nun eine spezielle Siebmaschinentechnologie entwickelt.

Im Technikum lassen sich Siebversuche aller Art auf Maschinen mit Sonic-Speed-Screen-Technologie durchführen.
Im Technikum lassen sich Siebversuche aller Art auf Maschinen mit Sonic-Speed-Screen-Technologie durchführen.
(Bild: Assonic)

In vielen Bereichen der Industrie spielt die additive Fertigung, etwa die Herstellung von Teilen aller Art per 3D-Druck, eine immer größere Rolle. Mit der Entwicklung neuer Herstellungsverfahren und Fertigungstechnologien wächst jedoch auch der Anspruch an das verarbeitete Material. So bildet beispielsweise die qualitative Beschaffenheit des eingesetzten Metallpulvers beim Laserschmelzverfahren eine Grundvoraussetzung für die Wirtschaftlichkeit der folgenden Prozesse und die Güte des Endprodukts.

Die hauptsächlich im Sprühverfahren gewonnenen Titan-, Stahl-, Aluminium- und andere Metallpulver müssen zur Weiterverarbeitung im 3D-Druck konditioniert werden. Hierbei ist unter anderem die Abtrennung von Überkorn größer als 40, 60, 80 µm usw. notwendig.

Die Zielkorngröße hängt dabei von der Art der Anwendung ab. Im Kontext dieser Problematik hat die Assonic Mechatronics die Sonic-Speed-Screen-Technologie entwickelt und setzt diese in verschiedenen Siebmaschinenvarianten ein.

Die patentierte Technologie basiert auf der Einleitung von Ultraschall bei Frequenzen von 30.000-38.000 Hz in den Siebraum und einer gleichzeitigen tieffrequenten Anregung des Siebbelages bei 80-1000 Hz. Zur optimalen Weiterleitung des Ultraschalls im Siebbelag setzt Assonic feinste Metallgewebesiebe mit stoffschlüssig laminierten Stützgeweben ein. Im Ergebnis werden die Haftreibungskräfte deutlich reduziert und die Prozesseffektivität wird gesteigert. Dank dem Einsatz eines stabilen Laminats sind die Beläge selbst bei sehr hohen Leistungen vor einem Siebbruch geschützt.

Siebmaschine für Höchstleistungen

Die Wirbelstromsiebmaschine Sonic Speed Screen enthält ein Rotationssieb mit integrierter direkter Ultraschall- und Linearklopferanregung des Siebkorbes. Dies wurde zur Steigerung der Durchsatzleistung von organischem und anorganischem Pulver entwickelt. Der Siebkorb ist ein Bestandteil des Siebbehälters. Der Einsatz von anfälligen Adaptern und Verbindungen ist somit nicht erforderlich. Damit ist eine garantierte Durchsatzsteigerung mit direkter Ultraschall- und Klopferanregung des Siebkorbes um Faktor 1,5-10 möglich. Durch einfache mechanische Anpassung sind weitere Funktionen, wie Separieren, Klassieren, Schutzsieben oder Entstauben möglich. Dabei werden die Grenzschichtwiderstände zwischen Pulver und Siebkorbgewebe aufgehoben. Es kommen Edelstahl-Siebkörbe mit unterschiedlichen Maschenweiten zum Einsatz. Über Drehzahlvariationen des Paddelwerkes mit Frequenzumformern und dem Einsatz von digitalen Ultraschallgeneratoren lässt sich die Siebmaschine an die Pulver-Rheologie anpassen. Die Siebmaschine benötigt wenig Platz und lässt sich dadurch unkompliziert in bestehende Anlagen einbinden.

Siebkörbe aus gesintertem Metallgewebe

Für ihre Wirbelstromsiebmaschine Rosm 700 etwa, die erfolgreich für die Herstellung größerer Chargen bei Pulverherstellern oder bei der Aufbereitung gebrauchter Pulvermengen eingesetzt wird, verwendet das Unternehmen zylindrische gesinterte Metallgewebesiebkörbe. Diese bieten dank des günstigen Leistung/Grundfläche-Verhältnisses ein Vielfaches der Leistung einer flachen Siebvorrichtung und weisen selbst bei hohen Belastungen gute Standzeiten auf. Durch den in der Maschine mithilfe eines rotierenden Paddelwerks erzeugten Wirbelstrom wird das Metallpulver kontinuierlich über den Siebbelag geführt, der durch die Sonic-Speed-Screen-Technologie mit kleiner Amplitude vibriert und das Material hindurchfließen lässt. Die Rosm 700 ist daher eine außerordentlich leistungsstarke Maschine, die durch kleine Abmessungen überzeugt und zuverlässig auch große Pulvermengen verarbeitet.

Da es an verschiedenen Stationen der meisten Prozessketten unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der erforderlichen Siebleistung gibt, hat Assonic speziell für die Siebung kleinerer Metallpulvermengen – z.B. für Betreiber von SLM-Anlagen – ein weiteres System mit Sonic-Speed-Screen-Technologie entwickelt.

Die Kompakt-Siebmaschine KSM 300 verfügt über alle Vorteile der Wirbelstrommaschine, ist jedoch noch platzsparender dimensioniert. Beide Systeme lassen sich problemlos in bereits bestehende Prozessketten integrieren oder auch als Stand-alone-Maschinen nutzen. Aufgrund der Zündenergie verschiedener Metallpulver sind beide Siebmaschinen bereits vom Hersteller für eine Atex-Zone-20-Zertifizierung vorbereitet. Alternativ können die Siebräume beider Systeme mit Schutzgas inertisiert werden.

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