Under this collaboration, FOOKE GmbH will offer a range of machines integrated with the innovative MELD 3D printing for metal technology as part of a complete FOOKE OEM system. This strategic partnership leverages the strengths of both companies, combining FOOKE’s expertise in precision machining and industrial solutions with MELD’s groundbreaking large scale metal 3D printing technology.

Through this partnership, FOOKE GmbH will deliver a seamless and comprehensive solution to its customers, offering the latest in metal additive manufacturing technology. The integration of MELD’s technology into FOOKE’s OEM systems will empower customers in aviation, space, railway, automotive, and shipbuilding to push the boundaries of what is possible in large metal part production.

"Our customers in the space market asked us to integrate this technology into our machines. When we learned about this new process, we saw value for our customers in other industries as well,” stated FOOKE CEO Johannes Fooke.

MELD’s proprietary process offers several advantages over traditional metal 3D printing methods, including:

1. No Melting: MELD technology avoids the need to melt metal, eliminating the risk of thermal stresses and ensuring superior material properties and minimal distortion.
2. Wide Material Compatibility: MELD’s technology can be applied to a wide range of commercially available metals, including aluminum, titanium, stainless steel, and more.
3. Environmentally Friendly: MELD’s process is environmentally friendly, producing minimal waste and reducing energy consumption.

We are thrilled to become an authorized integrator for MELD Manufacturing Corporation," said Hendrik Fooke, Head of Sales & Business Development at FOOKE GmbH. "This partnership aligns perfectly with our commitment to providing quality solutions to our customers. MELD’s technology will enable us to offer both additive and subtractive capability on our machines, opening doors to previously unattainable possibilities for large scale parts manufactured on site."

FOOKE representatives can be visited at Formnext 2023 in the MELD booth at Hall 11, Stand B41. For additional information, please contact FOOKE GmbH at sales@fooke.de.

About FOOKE GmbH: FOOKE GmbH is a leading supplier of high-precision 5-axis milling machines and FSW systems for a variety of industries worldwide with an affiliated company in the USA. With a commitment to innovation and quality, FOOKE GmbH helps its customers optimize their manufacturing processes. For more information, visit https://www.fooke-machines.com.

About MELD Manufacturing Corporation: MELD Manufacturing Corporation is an American technology company at the forefront of the metal additive manufacturing industry. Its groundbreaking MELD technology allows for the fabrication of metal parts without melting, providing exceptional material properties, precision, and efficiency for a wide variety of applications. For more information, visit https://www.meldmanufacturing.com.

Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wird die FOOKE GmbH eine Reihe von Maschinen anbieten, die mit der innovativen MELD 3D-Drucktechnologie für Metall als Teil eines kompletten FOOKE OEM-Systems integriert sind. Diese strategische Partnerschaft nutzt die Stärken beider Unternehmen, indem sie FOOKEs Expertise in der Präzisionsbearbeitung und in industriellen Lösungen mit MELDs bahnbrechender 3D-Drucktechnologie für Metall in großem Maßstab kombiniert.

Durch diese Partnerschaft wird die FOOKE GmbH ihren Kunden eine nahtlose und umfassende Lösung anbieten, die den neuesten Stand der additiven Fertigungstechnologie für Metall darstellt. Durch die Integration der MELD-Technologie in die OEM-Systeme von FOOKE können Kunden aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Eisenbahn, Automobil- und Schiffbau die Grenzen des Machbaren bei der Herstellung großer Metallteile erweitern.

"Unsere Kunden aus dem Raumfahrtmarkt haben uns gebeten, diese Technologie in unsere Maschinen zu integrieren. Als wir von diesem neuen Verfahren erfuhren, sahen wir den Wert für unsere Kunden auch in anderen Branchen", erklärte FOOKE-Geschäftsführer Johannes Fooke.

Das von MELD entwickelte Verfahren bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen 3D-Metalldruckverfahren, darunter:

1. Kein Schmelzen: Bei der MELD-Technologie muss kein Metall geschmolzen werden, wodurch das Risiko thermischer Spannungen entfällt und hervorragende Materialeigenschaften sowie minimale Verformung gewährleistet sind.
2. Breite Materialkompatibilität: Die MELD-Technologie kann auf eine breite Palette handelsüblicher Metalle angewendet werden, darunter Aluminium, Titan, Edelstahl und andere.
3. Umweltschonend: Das Verfahren von MELD ist umweltfreundlich, erzeugt nur minimalen Abfall und reduziert den Energieverbrauch.

Wir freuen uns sehr, autorisierter Integrator für die MELD Manufacturing Corporation zu werden", sagt Hendrik Fooke, Head of Sales & Business Development bei der FOOKE GmbH. "Diese Partnerschaft passt perfekt zu unserer Verpflichtung, unseren Kunden Qualitätslösungen zu bieten. Die Technologie von MELD wird es uns ermöglichen, sowohl additive als auch subtraktive Fähigkeiten auf unseren Maschinen anzubieten, was Türen zu bisher unerreichten Möglichkeiten für große, vor Ort gefertigte Teile öffnet."

Über MELD Manufacturing Corporation:
Die MELD Manufacturing Corporation ist ein amerikanisches Technologieunternehmen, das in der Branche der additiven Fertigung von Metallen führend ist. Seine bahnbrechende MELD-Technologie ermöglicht die Herstellung von Metallteilen ohne Schmelzen und bietet außergewöhnliche Materialeigenschaften, Präzision und Effizienz für eine Vielzahl von Anwendungen. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.meldmanufacturing.com.

In einem Streckziehverfahren werden flach gewalzte Rohbleche zu sphärisch gekrümmten Blechen geformt. Die anschließende Herstellung der Taschen und damit das Erreichen der definierten Restwandstärke kann durch verschiedene Entnahmeverfahren realisiert werden. 

Ein aufwändiges, aber immer noch weit verbreitetes Verfahren ist zum Beispiel das chemische Fräsen, bei dem Bleche in chemische Bäder getaucht werden, um die gewünschten Dicken zu erhalten. Diese Technologie ist zwar gut beherrschbar und etabliert, hat aber aufgrund des hohen Chemikalieneinsatzes und der relativ langen Verfahrensdauer enorme Nachteile.

Obwohl viele Unternehmen bestrebt sind, die Umweltbelastung zu verringern und die Zykluszeiten zu verkürzen, ist die mechanische Bearbeitung der Bleche aufgrund einer Vielzahl von Einflussfaktoren sehr komplex. Da die Dickentoleranz und auch die vorgegebene Geometrie entscheidend für das Endergebnis sind, wird bereits bei der Prüfung und Bearbeitung des Eingangsmaßes des vorgeformten Blechs besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Abweichungen, die durch Handling oder Umformprozesse verursacht werden, müssen zuverlässig erkannt werden. Auch die richtige Spanntechnik, das Einlegen der Bleche in eine Vorrichtung und die Qualität der Aufspannung müssen jederzeit gewährleistet sein.

Mit Blick auf diese Herausforderungen hat FOOKE speziell für diese Anwendung ein Fräsverfahren entwickelt, das ohne massiven Einsatz von Chemikalien auskommt und die Bearbeitungszeit auf einen Bruchteil reduziert.

Die vorgeformten Bleche werden in Negativkontur vakuumfixiert – sogenanntes Hardtooling – und die Taschen werden mit einer Hochgeschwindigkeitsmaschine gefräst. Dabei ist nicht die Tiefe der Tasche entscheidend, sondern die besonders enge Toleranz der Restwandstärke.

FOOKE bietet eine ganzheitliche Lösung: Sie umfasst neben einer hochmodernen Portalmaschine mit Linearantrieb, der ENDURA® 600LINEAR, auch das Hardtooling sowie den gesamten Prozess der Bauteilvermessung und -kompensation.

Die Herstellung großer, präziser und hochdynamischer Fräsmaschinen gehört seit Jahrzehnten zur Erfolgsgeschichte von FOOKE. Aber gerade der Prozess der Bauteilvermessung und -kompensation, der auf verschiedenen Messverfahren basiert, mit der dazugehörigen Datenverarbeitung und Visualisierung, kann als entscheidende Kernkompetenz von FOOKE hervorgehoben werden.

Verschiedene Messroutinen und komplexe Datenverarbeitungsalgorithmen zur Bauteilkorrektur sorgen für höchste Genauigkeit. Abweichungen und z.B. Verformungen des Spannmittels können zuverlässig erkannt und kompensiert werden. Die Anwendung beinhaltet die vollautomatische Integration der Ultraschall-Bauteilvermessung in die Maschinensteuerung. Auch Temperatureinflüsse werden erkannt und im Bearbeitungsprozess entsprechend berücksichtigt. Zeitaufwändige Anpassungen von CNC-Programmen entfallen einfach.

Eine strenge und kontinuierliche Qualitätskontrolle und -dokumentation erfüllt die extrem hohen Anforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie.

All diese Kompetenzen zusammengenommen ermöglichen es FOOKE, dem Kunden eine schlüsselfertige Lösung anzubieten, die im Vergleich zu anderen Verfahren, wie z.B. dem "Spiegelfräsen", eine deutlich höhere Prozesssicherheit bei deutlich geringeren Investitionskosten bietet.

Diese schlüsselfertige Lösung wurde entwickelt, validiert und ist seit 2020 bei einem großen, namhaften Flugzeughersteller in Norddeutschland in Produktion, wo das Gewicht eines 10m x 2m großen Rumpfes durch Taschenfräsen auf 50% reduziert wird. Eine weitere identische Anlage inkl. Prozess wurde Mitte 2022 bestellt.

Über viele Jahre konzentrierte sich FOOKE auf die Konzeptionierung, Konstruktion und Fertigung von großen, genauen und hochdynamischen Portalfräsmaschinen. Diese finden Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen, so zum Beispiel in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Automobil-, Nutzfahrzeug- und Schienenfahrzeugbau, Modell-, Prototypen-, Werkzeug- und Formenbau.

Insbesondere bei der Herstellung von Komponenten und Baugruppen aus Aluminium gewinnt seit geraumer Zeit das Rührreibschweißen, oder englisch: friction stir welding, abgekürzt: FSW, stark an Bedeutung; Bietet diese Technologie doch zahlreiche Vorteile: Das Material wird beim Rührreibschweißen an den Fügestellen nicht – wie beim konventionellen Schweißen – geschmolzen, vielmehr unter hohem Druck regelrecht „verrührt“.

Insbesondere beim Rührreibschweißen von Aluminium treten die Heißrissproblematik und die Porenbildung infolge des Fehlens einer flüssigen oder dampfförmigen Phase des Werkstoffs nicht auf. Schutzgas oder andere Zusatzwerkstoffe werden nicht benötigt. Fremde Legierungsbestandteile gelangen nicht in die Schweißnaht; Alles Faktoren, die für Schweißnähte sehr guter Qualität in hoher und homogener Festigkeit Sorge tragen.

Weitere Vorteile des Rührreibschweißens kurz beschrieben:

Das Fügen von unterschiedlichen Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium mit Stahl, ist mittels Rührreibschweißens möglich, zudem lassen sich selbst einige Werkstoffe miteinander verbinden, die keine Legierung miteinander eingehen.

Zwar entwickelt der FSW-Prozess beim Fügen von Aluminium Temperaturen von ca. 500°C, allerdings deutlich weniger als beim herkömmlichen Schmelzschweißen. Hieraus resultiert ein deutlich geringerer Schweißverzug der Werkstücke.

Eine besondere Schweißnahtvorbereitung ist in der Regel selbst bei dicken Wandstärken der zu fügenden Werkstücke nicht erforderlich. Lediglich sind eine stabile Unterlage und eine solide Fixierung während des FSW-Prozesses fundamentale Basis.

Das Rührreibschweißen eignet sich für das Fügen sowohl von dünnwandigen Blechen als auch für beispielsweise 50 mm dicke Platten. Die Blechstärke und auch die Vorschubgeschwindigkeit beim Rührreibschweißen hängt elementar von der eingesetzten Werkzeugmaschine ab. Hierbei ist von äußerster Relevanz, welche Axialkraft die Maschine leisten kann.

FOOKE hat inzwischen für verschiedene Anwendungen große und sehr große FSW-Anlagen hergestellt. Vielfach explizit auf Kundenwunsch. Vorrangig sind sie im Einsatz für das Fügen von Großbaugruppen aus Aluminium-Hohlkammerprofilen. Andere, mit bis zu 150 kN Axialkraft, was ca. 150.000 kg entspricht, für das Verschweißen von dickem Plattenmaterial.

Jetzt hat FOOKE zunächst drei standardisierte Werkzeugmaschinen für verschiedene Anwendungen des Rührreibschweißens, vorrangig für das Fügen von Aluminiumblechen mit dünneren Wandstärken, entwickelt:

Die Rührreibschweißanlage FOOKE FSW 10 ist quasi eine „Einstiegsmaschine“. Diese universelle 3-Achs-Maschine wurde speziell für das Verschweißen von Werkstücken mit einer Länge von 2.000 bis 10.000 mm ausgelegt. Mit einer Axialkraft von 50 kN, ca. 5 to., können beispielsweise Werkstücke aus einer 6XXX Aluminiumlegierung mit einer Wandstärke von bis zu 20 mm verschweißt werden.

Mit einer Rührreibschweißanlage FOOKE FSW 20 können in erster Linie Bleche miteinander verschweißt werden. Ausgelegt ist diese Werkzeugmaschine für Bleche mit einer Breite von bis zu 3.900 mm. Die zu verschweißenden Bleche lassen sich auf der Maschine besonders ergonomisch positionieren, da die FSW-Spindel mitsamt den Verfahrachsen in den Maschinentisch integriert ist. Das Schweißen erfolgt quasi von unten.

Eine Rührreibschweißanlage FOOKE FSW 30 wurde dafür entwickelt, kleinere und auch große zylinderförmige Segmente mit einem Durchmesser von bis zu 2.600 mm zu verschweißen. Wie die FOOKE FSW 20 verfügt auch diese Maschine über eine Axialkraft von 50 kN.

Weitere standardisierte Rührreibschweißmaschinen sind in Planung. FOOKE empfiehlt sich auch weiterhin als Partner für Sonderlösungen auf Kundenwunsch.