additive 04.2019
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04-2019<br />
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Digitalisierung Durchgängige Lösung für die <strong>additive</strong> Datenvorbereitung Seite 20<br />
Anlagen Luft- und Raumfahrt-Zulieferer setzt auf 3D-Druck Seite 44<br />
Post-Processing Arbeitssicherheit in der <strong>additive</strong>n Fertigung Seite 54<br />
Fokus<br />
Konstruieren<br />
für AM<br />
Seite 18
Industrie<br />
Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
Werden Sie<br />
Aussteller auf dem<br />
2. <strong>additive</strong><br />
manufacturing circle<br />
auf der METAV 2020<br />
in Düsseldorf<br />
Auf dem 2. <strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
auf der METAV präsentieren nationale<br />
und internationale Technologieführer<br />
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… Werkstoffe und Materialien für <strong>additive</strong> Fertigung<br />
… Komponenten und Zubehör für die <strong>additive</strong> Fertigung<br />
… Dienstleister und Zulieferer im Bereich <strong>additive</strong> Fertigung<br />
… Mess- und Prüftechnik für die <strong>additive</strong> Fertigung<br />
tätig?<br />
Wir laden Sie ein, Ihre Kompetenzen und Innovationen<br />
einem internationalen Publikum aus den unterschiedlichsten<br />
Anwenderbranchen zu präsentieren.<br />
Anmeldeschluss:<br />
09.12.2019<br />
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verena.benz@konradin.de<br />
Bild: rawpixel.com<br />
Veranstalter:<br />
Veranstaltungort:<br />
2 <strong>additive</strong> November 2019
Editorial<br />
Formnext macht 3D-Druck<br />
■■■■■■ Die Messe Formnext mausert sich zu dem<br />
3D-Druck-Highlight des Jahres. Seit erst fünf Jahren gibt es die<br />
Messe und schon jetzt scheint sie nicht mehr aus der Messelandschaft<br />
wegzudenken. Um stolze 285 Neuaussteller ist die Messe<br />
in diesem Jahr gewachsen. Insgesamt werden damit 740 Aussteller<br />
ihre Innovationen präsentieren. Bemerkenswert ist dabei,<br />
dass die Gesamtausstellerzahl im Vergleich zum Vorjahr allerdings<br />
nur um 17 Prozent gewachsen ist. Das würde bedeuten,<br />
dass rund 175 Aussteller nicht mehr dabei sind?<br />
Die Turbulenz bei den Ausstellerzahlen zeigt, wie stark die<br />
3D-Druck-Branche in Bewegung ist. Denn zum einen<br />
bündeln die großen Unternehmen<br />
beim Thema<br />
3D-Druck zunehmend ihre<br />
Kräfte. So haben sich zum<br />
Beispiel Oerlikon, GE Additive<br />
und Linde an der Technischen<br />
Universität München<br />
zum „Bavarian Additive Manufacturing<br />
Cluster“ zusammengeschlossen.<br />
Die TU<br />
München ihrerseits erweitert<br />
im Bereich <strong>additive</strong> Fertigung<br />
ihre Zusammenarbeit mit<br />
den Unternehmen Airbus/<br />
Ariane Group, SAP, Clariant,<br />
Siemens und TÜV Süd. Damit entsteht in Bayern gerade ein echter<br />
Hotspot des 3D-Drucks.<br />
Zum anderen werden im Bereich 3D-Druck auch immer wieder<br />
innovative Start-ups gegründet, die mit ihren Geschäftsmodellen<br />
die Branche auf Trab halten. Die Online-Plattform<br />
up2parts (Seite 16) bietet zum Beispiel seit neuestem auch additiv<br />
gefertigte Bauteile an. Zunächst mit dem Multi Jet Fusion<br />
Verfahren, bis Ende des Jahres sollen allerdings drei weitere <strong>additive</strong><br />
Verfahren – Polyjet, Fused Deposition Modeling (FDM)<br />
und 3D-Druck mit Metall – online verfügbar sein.<br />
Dieser Vorstoß blieb in der Maschinenbaubranche nicht ungehört:<br />
Mit einer strategischen Beteiligung an dem auf künstliche<br />
Intelligenz spezialisierten Softwareunternehmen up2parts<br />
beabsichtigt DMG Mori, sich wichtiges Know-how im Bereich<br />
der Digitalisierung von Fertigungsprozessen zu erschließen.<br />
Der 3D-Druck spielt aber nicht nur auf den Fachmessen eine<br />
wichtige Rolle, auch auf anderen Leitmessen gewinnt die Technologie<br />
zunehmend an Bedeutung. Der von der <strong>additive</strong> gemeinsam<br />
mit dem VDW organisierte „<strong>additive</strong> manufacturing circle“<br />
auf der EMO 2019 stieß bei den Besuchern wie auch Ausstellern<br />
auf sehr positive Resonanz. Die Highlights ab Seite 23. ■<br />
Frederick Rindle<br />
Stellv. Chefredakteur<br />
frederick.rindle@konradin.de<br />
Ganzheitliches<br />
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<strong>additive</strong> November 2019 3
Inhalt 04-2019<br />
Ambitioniert in die Zukunft<br />
der <strong>additive</strong>n Fertigung:<br />
Toolcraft wird Smart<br />
Expert Partner im Bereich<br />
Siemens NX AM.<br />
Bild: Toolcraft<br />
60<br />
FOKUS Konstruieren für AM<br />
18 Generativer Design-Ansatz ermöglicht Gewichts -<br />
einsparung bei Elektrofahrzeugen<br />
20 Cadfem zeigt durchgängige Lösung für die <strong>additive</strong><br />
Datenvorbereitung<br />
02 Post-Processing<br />
54 Arbeitssicherheit in der <strong>additive</strong>n Fertigung:<br />
Gefährdungen und Handlungsempfehlungen<br />
56 Joke: Ergonomie und Sicherheit bei der<br />
Nachbearbeitung<br />
PROJEKT DES MONATS<br />
44 Der spanische Luft- und Raumfahrt-Zulieferer<br />
Ramem setzt in der Triebwerksentwicklung auf<br />
3D-Druck-Lösungen von Trumpf<br />
01 Anlagen<br />
47 Systeme für das Nano-Particle Jetting mit<br />
Metall und Keramik von Xjet<br />
48 Additive Fertigung mit SLM hält im<br />
Radrennsport Einzug<br />
50 AKF-Verfahren ist für Reinraumanwendungen<br />
prädestiniert<br />
52 Großraum-3D-Drucker von German Reprap bietet<br />
große Materialvielfalt<br />
03 Werkstoffe<br />
58 EOS präsentiert einen flexiblen Polymerwerkstoff für<br />
den 3D-Druck<br />
58 Polypropylen bietet für die Automobilbranche neue<br />
Möglichkeiten<br />
04 Qualitätssicherung<br />
59 MKS präsentiert Ophir 16K-W Sensor für<br />
Hochleistungslaser<br />
59 Tragbare 3D-Scanner minimieren die<br />
Kosten für das Prototyping<br />
05 Digitalisierung<br />
60 Toolcraft wird Smart Expert Partner im Bereich<br />
Siemens NX AM<br />
4 <strong>additive</strong> November 2019
Eine Sonderausgabe von<br />
Industrie<br />
Präzision durch Laser –<br />
3D-Mikrobauteile aus<br />
Metall und Keramik. Bild:<br />
Laserinstitut Hochschule Mittweida<br />
30<br />
20<br />
Das optimale Zusammenspiel<br />
zwischen dem<br />
3D-CAD-Modell, der<br />
Modellaufbereitung und<br />
der Übergabe von<br />
druckfähigen Daten an<br />
den Drucker, entscheidet<br />
über Erfolg oder<br />
Misserfolg. Bild: Cadfem<br />
Das<br />
Kompetenz-<br />
Netzwerk<br />
der Industrie<br />
06 Forschung<br />
62 Fraunhofer IPA druckt Roboter für die<br />
Tumorbehandlung<br />
63 Funktionsfähige Turbine vom Fraunhofer IFAM<br />
aus dem 3D-Drucker<br />
Rubriken<br />
18 Medienmarken en<br />
für alle wichtigen<br />
Branchen der Industrie<br />
Information<br />
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Vernetzung<br />
für Fach- und Führungskräft<br />
te in der Indus<br />
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Praxiswissen<br />
über alle Kanäle:<br />
Fachzeitschr riften, Websites, Events,<br />
Newsletter, Whitepaper, Webinare<br />
8 Titelgeschichte<br />
14 Aus der Branche<br />
23 „<strong>additive</strong> manufacturing circle“:<br />
Die EMO-Highlights<br />
64 Blickfang<br />
666<br />
Impressum<br />
Zum Titelbild<br />
Die Werkzeugspezialisten des<br />
Team Cutting Tools der<br />
Ceratizit-Gruppe setzen seit<br />
2015 auf die <strong>additive</strong> Fertigung,<br />
um ihre Fräser produktiver<br />
zu gestalten. Am Standort<br />
in Stuttgart-Vaihingen<br />
steht hierfür eine RenAM<br />
500Q-Anlage von Renishaw.<br />
Bild: Frederick Rindle/Konradin<br />
<strong>additive</strong> November 2019<br />
04-2019<br />
Digitalisierung Durchgängige Lösung für die <strong>additive</strong> Datenvorbereitung Seite 20<br />
Anlagen Luft- und Raumfahrt-Zulieferer setzt auf 3D-Druck Seite 44<br />
Post-Processing Arbeitssicherheit in der <strong>additive</strong>n Fertigung Seite 54<br />
Fokus<br />
Konstruieren<br />
für AM<br />
Seite 18<br />
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Praxis-Highlights<br />
Der Volkswagen-Konzern hat einen überarbeiteten und<br />
mit Elektromotor ausgestatteten Oldtimer-VW-Bus präsentiert.<br />
Mehrere Komponenten des T2 wurden dazu<br />
mit Autodesks generativem Design-Ansatz optimiert.<br />
Bild: Volkswagen US<br />
Additive Manufacturing ist für die Luft- und Raumfahrt eigentlich<br />
das perfekte Verfahren – doch nirgends sonst sind die Vorbehalte<br />
gegenüber neuen Produktionsverfahren größer und die Hürden<br />
der Zertifizierung höher. Der spanische Zulieferer Ramem leistet<br />
hier zusammen mit Trumpf Überzeugungsarbeit. Bild: Trumpf<br />
18<br />
48<br />
Langstrecken-Radrennen sind eine einzigartige technische Herausforderung.<br />
In Zusammenarbeit mit den Selective-Laser-Melting-Experten<br />
des dänischen Technologieinstituts hat das Radsportunternehmen<br />
Ceramic-Speed hierfür leichte und langlebige Ritzel entwickelt. Bild: SLM<br />
44<br />
52<br />
Das Zentrum für Produkt-<br />
und Prozessentwicklung<br />
(ZPP) der<br />
ZHAW in Zürich ist<br />
spezialisiert auf innovative<br />
Produktentwicklung<br />
– von der ersten<br />
Idee bis zum finalen Serienprodukt.<br />
Ein Paradebeispiel<br />
hierfür ist der<br />
Bicar.<br />
Bild: Share your Bicar AG<br />
23<br />
Die Highlights des <strong>additive</strong> manufacturing circle auf der EMO 2019.<br />
6 <strong>additive</strong> November 2019
Fachtagung<br />
Additive Manufacturing<br />
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Programm Highlights:<br />
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Fachbereichen Maschinenbau<br />
und Medizintechnik<br />
begleitende Fachausstellung<br />
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auf ihre wichtigsten Fragen und einen<br />
Überblick über neueste Entwicklungen,<br />
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Telefon +49 711 340 08 -23<br />
Veranstaltungsort:<br />
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Esslingen e.V.<br />
An der Akademie 5<br />
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/<strong>additive</strong><br />
In Zusammenarbeit mit<br />
<strong>additive</strong> November 2019 7
Titelgeschichte<br />
Multilaser-Anlage von Renishaw sorgt bei Präzisionswerkzeughersteller für Produktivität<br />
Hochleistungswerkzeuge<br />
für die Automobilbranche<br />
Die Werkzeugspezialisten des Team Cutting Tools der Ceratizit-Gruppe<br />
setzen seit 2015 auf die <strong>additive</strong> Fertigung, um ihre Fräser produktiver<br />
zu gestalten. Am Standort der hundertprozentigen Ceratizit-Tochter<br />
Komet Deutschland GmbH in Stuttgart-Vaihingen steht hierfür eine<br />
RenAM 500Q-Anlage von Renishaw.<br />
Aut<br />
or: Freder<br />
derick<br />
Ri<br />
ndle<br />
8 <strong>additive</strong> Nov<br />
emb<br />
er<br />
2019
Die neuartige Konstruktions- und Stützform<br />
des High-End-Bohrwerkzeuges für<br />
die Statorbohrung von Ceratizit wird<br />
komplett aus einem Stahlwerkstoff<br />
gedruckt. Zum Einsatz kommt dabei das<br />
Multilasersystem RenAM 500Q von<br />
Renishaw. Bild: Ceratizit<br />
<strong>additive</strong> November 2019 9
Titelgeschichte<br />
staltungsfreiheiten bei den inneren Kühlkanälen<br />
zunächst verinnerlichen“, erklärt<br />
Durst.<br />
Das erste marktreife Projekt war ein<br />
PKD-Einschraubfräser, dessen additiv generierter<br />
Grundkörper mit PKD-Schneiden bestückt<br />
und auf einen Werkzeughalter aufgeschraubt<br />
wird. Das <strong>additive</strong> Verfahren erten<br />
zunächst vor Herausforderungen. „Die<br />
3D-Druckexperten von Renishaw haben<br />
uns vom erstem Tag an sehr tatkräftig unterstützt.<br />
Da die Zusammenarbeit sehr produktiv<br />
war sind wir im Laufe des Projekts<br />
eine Entwicklungspartnerschaft mit Renishaw<br />
eingegangen.“<br />
Ziel des Projekts war es, die PKD-Fräser<br />
mit deutlich mehr Schneiden additiv zu fertigen.<br />
Dabei kümmerten sich die Werkzeugexperten<br />
um die grundsätzliche Konstruktion,<br />
die Renishaw-Mitarbeiter optimierten<br />
die Modelle für den 3D-Druck und stellten<br />
die Fräser im Solutions Center in Pliezhausen<br />
additiv her. „Die Fertigung von Kundenteilen<br />
ist ein fester Bestandteil unseres Ser-<br />
viceangebots im Bereich AM“, sagt Patrick<br />
Steinwand, Technischer Vertrieb für Additive<br />
Manufacturing bei Renishaw. „Zusätzlich<br />
unterstützen wir unsere Kunden immer<br />
auch mit dem notwendigen 3D-Druck-<br />
Knowhow.“ Beides haben die Werkzeugexperten<br />
gerne in Anspruch genommen.<br />
Neu gestaltete innere Kühlkanäle<br />
„Die richtige Ausrichtung der Bauteile in<br />
der Maschine, um möglichst wenige Stützstrukturen<br />
zu benötigen, war eine der Herausforderungen.<br />
Zudem war die Gestaltung<br />
der Spannuten ein Thema. Hier waren<br />
für uns völlig neue konstruktive Regeln zu<br />
beachten. Auch mussten wir die neuen Ge-<br />
Patrick Steinwand, Technischer Vertrieb<br />
für Additive Manufacturing bei<br />
Renishaw (li.) und Dr.-Ing. Reinhard<br />
Durst, Leiter Forschung und Entwicklung<br />
bei der Komet Deutschland<br />
GmbH freuen sich über den gemeinsamen<br />
Erfolg. Bild: Frederick Rindle/Konradin<br />
■■■■■■ „Angefangen hat es damit, dass<br />
wir uns überlegt haben, wie wir unsere<br />
PKD-Werkzeuge effektiver machen können“,<br />
erinnert sich Dr.-Ing. Reinhard Durst,<br />
Leiter Forschung und Entwicklung bei der<br />
Komet Deutschland GmbH. „Das Nächstliegende<br />
war die Schneidenanzahl des Fräsers<br />
zu erhöhen. Das allerdings war mit den<br />
klassischen Fertigungstechniken einfach<br />
nicht möglich.“ Die <strong>additive</strong> Fertigung lieferte<br />
hier die Lösung. Mit Renishaw fand<br />
man schnell einen Maschinenhersteller, der<br />
genau das bot, was das Team um Reinhard<br />
Durst suchte.<br />
Die verschiedensten Anforderungen des<br />
metallischen 3D-Drucks mittels selektivem<br />
Laserschmelzen stellten die Werkzeugexpermöglichte<br />
es wie gewünscht, durch eine veränderte<br />
Anordnung der Schneiden und wesentlich<br />
größere Achswinkel deutlich mehr<br />
PKD-Schneiden auf dem Werkzeug unterzubringen.<br />
Bei einem 32-mm-Einschraubkopf beispielsweise<br />
wurde die Zahl der Nuten und<br />
Schneiden von sechs auf zehn gesteigert.<br />
Entsprechend ermöglicht das Werkzeug einen<br />
in diesem Verhältnis erhöhten Vorschub.<br />
„Die Schneidenanzahl ist direkt proportional<br />
zur Bearbeitungszeit. Der Anwender<br />
kann mit den gedruckten Werkzeugen<br />
demnach schneller und effektiver arbeiten“,<br />
erklärt Durst.<br />
Zudem kann durch die <strong>additive</strong> Fertigung<br />
auch die Schneidenlage beinahe beliebig<br />
verändert werden. Ein größerer Achswinkel<br />
sorgt zum Beispiel für einen weicheren<br />
Anschnitt des Werkezeuges und insgesamt<br />
für ein weicheres Schneidverhalten.<br />
Das reduziert die Zerspankräfte und sorgt<br />
so für einen geringeren Energieverbrauch<br />
und gleichzeitig wird die Maschine entlastet.<br />
Zudem verringert sich durch den verbesserten<br />
Anstellwinkel der Schneide auch die<br />
Gratbildung. Das wirkt sich besonders beim<br />
Plan-Überfräsen von Zylinderköpfen oder<br />
Kurbelgehäusen aus.<br />
Bei den Fräsern wurde die <strong>additive</strong> Fertigung<br />
zudem genutzt, um den Verlauf der<br />
Kühlkanäle im Inneren des Werkzeugs zu<br />
optimieren. Während sich zerspanend nur<br />
gerade Kanäle einbringen lassen, kann der<br />
Verlauf bei <strong>additive</strong>n Verfahren weitgehend<br />
frei gewählt werden. Geschwungene Kanalführungen<br />
sind nun exakt so platziert, dass<br />
jede Schneide optimal von einem separaten<br />
Kühlkanal versorgt wird.<br />
Umfassendes Werkzeugprogramm<br />
Die gedruckten Werkzeuge werden sehr gut<br />
nachgefragt und das Programm reicht heute<br />
bei Ceratizit von Einschraubfräsern über<br />
Schaftfräser mit Hartmetallschaft bis hin zu<br />
Aufsteckfräsern für größere Durchmesser.<br />
Ab einem Durchmesser von 63 mm gibt es<br />
auch noch gedruckte Fräsringe die auf einen<br />
Grundkörper aus Aluminium aufgeschraubt<br />
werden. Da hier nur der Fräsring gedruckt<br />
werden muss, werden so die Kosten auch<br />
10 <strong>additive</strong> November 2019
Die RenAM 500Q-Anlage<br />
von Renishaw bietet<br />
mit ihren vier 500<br />
Watt starken Lasern eine<br />
hohe Produktivität.<br />
Bild: Frederick Rindle/Konradin<br />
Bei Ceratizit werden<br />
auch Fräsringe für<br />
Werkzeuge mit großem<br />
Durchmesser additiv gefertigt.<br />
Bild: Frederick Rindle/<br />
Konradin<br />
Spiegelpaare, die den Laser so führen, dass<br />
der gesamte Arbeitsbereich des Pulverbetts<br />
abgedeckt ist. „Damit können alle vier Laser<br />
simultan eingesetzt werden. Zudem erreichen<br />
alle vier Laser jeden Punkt im Bauraum“,<br />
erklärt Patrick Steinwand, die Vorteile<br />
des Systems.<br />
Weiterhin verfügt die Anlage über ein integriertes<br />
Pulverhandling. „Das überzählige<br />
Pulver wird mit einem Ultraschallsieb gereinigt<br />
und steht danach sofort wieder zur Verfügung“,<br />
sagt Steinwand. „Ebenso kann der<br />
Bediener auch während des laufenden Prozesses<br />
Pulver nachfüllen. Theoretisch könnte<br />
so der gesamte Bauraum umschmolzen<br />
werden.“<br />
für große additiv hergestellte Werkzeuge gering<br />
gehalten. „Die Fräser bieten unseren<br />
Kunden einen großen Produktivitätsgewinn“,<br />
ist sich Durst sicher.<br />
Mittlerweile steht bei Ceratizit in Vaihingen<br />
eine eigene RenAM 500Q-Anlage von<br />
Renishaw. „Wir haben durch die Entwicklungskoopperation<br />
mit Renishaw einiges<br />
hinzugelernt und können durch unser gewachsenes<br />
Produktprogramm die Maschine<br />
gut auslasten. Ebenso setzten wir den Drucker<br />
auch immer wieder für die Prototypenfertigung<br />
ein. Das erlaubt uns gerade im<br />
F&E-Bereich eine völlig neue Herangehensweise“,<br />
sagt Durst. Für die Renishaw-Anlage<br />
sprachen dabei gleich mehrere Vorteile:<br />
Besonders überzeugt haben die Werkzeugexperten<br />
die sehr große Produktivität der<br />
Multilaseranlage, die hohe Funktionsintegration<br />
in der Maschine und last but not least<br />
der geringe Gasverbrauch.<br />
Laser erreichen jeden Punkt im Bauraum<br />
Die AM-Systeme der RenAM 500-Serie<br />
können wahlweise mit einem oder vier Lasern<br />
konfiguriert werden. Die RenAM<br />
500Q ist mit vier leistungsstarken<br />
500-W-Lasern ausgestattet. Das optische<br />
System und die Steuersoftware zeichnen die<br />
Multilaser-Anlage Ren-AM 500Q besonders<br />
aus. Die Laserstrahlen werden über vier<br />
Kanäle in das Optiksystem (Galvoblock) geführt,<br />
wo Sie dynamisch fokusiert werden.<br />
Dieses thermisch gesteuerte Scannersystem<br />
enthält vier galvometrisch angetriebene<br />
Optisches Fenster bleibt sauber<br />
Alle Systeme der RenAM 500er Serie verfügen<br />
über eine Vakuumdichte Arbeitskammer<br />
die ein schnelles Reduzieren des Restsauerstoffgehaltes<br />
(Evakuieren) auf bis zu<br />
100ppm sowie einen niedrigen Prozessgasverbrauch<br />
ermöglicht.<br />
Ein intelligentes Emissionsmanagement<br />
stellt zudem sicher, dass das optische Fenster<br />
während des gesamten Baus sauber bleibt<br />
und dass Spritzerpartikel die Übertragung<br />
der Laserenergie nicht behindern. Der Argongasstrom<br />
entfernt dabei die Prozessemissionen<br />
effizient und gewährleistet so eine<br />
gleichbleibend hochwertige Verarbeitung<br />
und konsistente Materialeigenschaften über<br />
<strong>additive</strong> November 2019 11
Titelgeschichte<br />
Das Sonderwerkzeug<br />
für die Statorbohrung<br />
wird nach dem Drucken<br />
noch mit PKD-Schneiden<br />
bestückt. Bild: Ceratizit<br />
den gesamten Arbeitsquerschnitt. Die Baukammer<br />
ist frei von Strömungswiderständen,<br />
die zu turbulenter Strömung führen,<br />
konzipiert und ermöglicht ein hohes Volumen<br />
und einen hohen Gasfluss über das Pulverbett<br />
von rechts nach links. In Kombination<br />
mit einem kaskadierten, vertikalen Gasstrom<br />
aus den Perforationen im oberen Teil<br />
der Kammer ergeben sich einheitliche Prozessbedingungen<br />
über den gesamten Arbeitsbereich.<br />
Ebenfalls zum Renishaw-Angebot gehört<br />
die Software QuantAM, ein spezielles Softwaretool<br />
für die Dateivorbereitung für alle<br />
Renishaw Additive Manufacturing Systeme.<br />
Die Software verarbeitet CAD-Daten diverser<br />
Formate und ermöglicht es dem Anwender<br />
sein Modell für den AM-Prozess vorzubereiten.<br />
QuantAM kann auch als unterstützendes<br />
Tool für den Design for Additive<br />
Manufacturing (DfAM) Prozess also die fertigungsgerechte<br />
Konstruktion genutzt werden.<br />
Multilasersystem<br />
RenAM 500Q<br />
hohe Produktivität<br />
· Zyklonabscheider<br />
4 x 500-Watt-Laser mit 80 μm Fokusdurchmesser<br />
Baufeld wird von jedem Laser voll abgedeckt<br />
250 x 250 x 350 mm Bauvolumen<br />
großvolumiger, gekühlter Gasfluss<br />
integriertes Sieb und Pulverhandling<br />
stellt hohe Anforderungen an die Fertigung.<br />
Je nach Motorgröße und -ausführung enthält<br />
die Bohrung verschiedene Durchmesserstufen<br />
zwischen ca. 200 und 300 mm,<br />
reicht bis in eine Tiefe von über 300 mm<br />
und muss eine sehr hohe Genauigkeit erfüllen<br />
wie zum Beispiel Toleranzen bis IT7 und<br />
Rundheiten von bis zu 2/100 mm.<br />
Werkzeuge aus Vollstahl haben für diese<br />
Aufgaben schlechte Karten. Mit hohem<br />
Werkzeuggewicht überfordern diese die<br />
meisten Maschinenspindeln. Mit einem additiv<br />
hergestellten Leichtbau-Feinbohrwerkzeug<br />
hat Ceratizit jetzt ein Sonderwerkzeug<br />
entwickelt, das alle Anforderungen erfüllt.<br />
Trotz des großen Durchmessers von über<br />
200 mm und einer beachtlichen Länge ist es<br />
gelungen, das Gewicht des Feinbohrwerkzeugs<br />
unter 17 kg zu halten. Die filigrane,<br />
verstrebte Struktur des Grundkörpers ist<br />
nur noch additiv herstellbar.<br />
■<br />
Komet Deutschland GmbH<br />
www.ceratizit.com<br />
Renishaw GmbH<br />
www.renishaw.de<br />
Formnext Halle 11.0 Stand D15<br />
Werkzeugexperten lösen jetzt auch<br />
schwierigste Aufgaben<br />
Die Experten des Team Cutting Tools der<br />
Ceratizit-Gruppe setzen die <strong>additive</strong> Technologie<br />
mittlerweile auch für von Grund auf<br />
neue Werkzeuge ein. „Unser neuesten additiv<br />
gefertigten Produkte sind Hochleistungswerkzeuge<br />
für die E-Motoren-Produktion“,<br />
freut sich Durst. Gerade die Statorbohrung<br />
des dünnwandigen Elektromotorgehäuses<br />
Das RenAM 500Q beschleunigt<br />
den Herstellungsprozess<br />
um bis zu<br />
vier Mal. Bild: Frederick Rindle/<br />
Konradin<br />
12 <strong>additive</strong> November 2019
Industrie<br />
Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
23. Anwenderforum<br />
Additive<br />
Produktionstechnologie<br />
3. März 2020,<br />
9:00 – 17:00 Uhr<br />
Fraunhofer IPA,<br />
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DATE<br />
Der steigende Reifegrad <strong>additive</strong>r Fertigungsverfahren<br />
ermöglicht mittlerweile den breitgefächerten Einsatz in der<br />
industriellen Fertigung. Das 23. Anwenderforum Additive<br />
Produktionstechnologie verschafft Ihnen die Möglichkeit, die<br />
aktuellen Themen von der Forschung bis zur Anwendung in<br />
einer Veranstaltung kennenzulernen.<br />
Nutzen Sie die einzigartige Plattform zum Austausch<br />
mit Experten und Forschern und notieren<br />
Sie sich schon heute den 3. März 2020!<br />
Gerne merken wir Sie auf Wunsch als Besucher vor und<br />
informieren Sie, sobald die Online-Anmeldemaske zur<br />
Verfügung steht. Bitte senden Sie hierfür eine kurze E-Mail<br />
an verena.benz@konradin.de.<br />
Bild: Fraunhofer IPA<br />
In Kooperation mit :<br />
<strong>additive</strong> November 2019 13
Aus der Branche<br />
Neuerungen zur Messe Formnext nehmen Form an<br />
Branchenevent des Jahres<br />
kündigt sich an<br />
Mit dem weiteren Ausbau der Prozesskette und einer<br />
Vielzahl an Sonderthemen setzt die Formnext, vom<br />
19.11. bis 22.11.2019 in Frankfurt am Main, auch im<br />
fünften Jahr ihr Wachstumstempo fort und festigt ihre<br />
Position als führende Messe für <strong>additive</strong> Fertigung.<br />
Die Messe Formnext<br />
findet vom 19.11. bis<br />
zum 22.11. in Frankfurt<br />
am Main statt. Bild: Mesago<br />
Dienstleister zeigen ihr Knowhow<br />
Den AM-Dienstleistern, wie u. a. FIT, alphacam,<br />
LSS, Kegelmann Technik und iMaterialise,<br />
kommt hierbei eine besondere Rolle<br />
zu, da Anwender mit deren Hilfe und ohne<br />
Investment in die eigene Produktion, Zugang<br />
zur <strong>additive</strong>n Fertigung erhalten. Zusätzlich<br />
präsentieren im Rahmenprogramm<br />
innovative Start-ups zukunftsweisende Ideen.<br />
Im Zentrum steht insgesamt die effiziente<br />
Realisierung von Teilen und Produkten,<br />
von der Konstruktion bis zur Serienfertigung.<br />
Erstmals in den Messehallen 11 und 12<br />
■■■■■■ Ende September 2019 hatten<br />
sich über 740 Aussteller angemeldet, wodurch<br />
die Formnext rund sechs Wochen vor<br />
Messestart die Gesamtausstellerzahl aus<br />
dem Vorjahr bereits um 17 Prozent übertrifft.<br />
Auch die gebuchte Bruttofläche<br />
von mehr als 50 000 m 2 übertrifft<br />
der Größe der Formnext 2018 um 35 Prozent.<br />
„Mit einer großen Bandbreite an Lösungen<br />
sowie etablierten und ganz neuen<br />
Sonderthemen ist die Formnext 2019 erneut<br />
der weltweite Fixpunkt für <strong>additive</strong> Fertigung<br />
und moderne industrielle Produktion“,<br />
so Sascha F. Wenzler, Vice President,<br />
Mesago Messe Frankfurt GmbH. Ob Software,<br />
Digitalisierung, Pre-Processing, AM-<br />
Fertigungslösungen, Post-Processing, Oberflächenbearbeitung<br />
oder Qualitätssicherung<br />
und Messtechnik – die komplexe Welt der<br />
<strong>additive</strong>n Fertigung und ihre Prozesse sind<br />
auf der Formnext zu Hause.<br />
Aussteller aus 34 Nationen<br />
Auf der Formnext 2019 werden sich Aussteller<br />
aus 34 Nationen präsentieren. Mit<br />
dabei sind u. a. Marktführer wie 3D Systems,<br />
Additive Industries, Addup, Arburg,<br />
BigRep, Carbon, Desktop Metal, DMG<br />
Mori, Envisiontec, EOS, ExOne, Farsoon,<br />
Formlabs, GE, HP, Keyence, Markforged,<br />
Materialise, Matsuura, Prodways,<br />
Renishaw, Ricoh, Siemens, Sisma, SLM Solutions,<br />
Stratasys, Trumpf, Voxeljet, XJet<br />
und zahlreiche weitere Unternehmen aus aller<br />
Welt.<br />
Der internationale Ausstelleranteil von<br />
rund 55 Prozent spiegelt die weltweite Bedeutung<br />
der Formnext wider. Neben<br />
Deutschland sind die wichtigsten Ausstellerländer<br />
China, USA, Frankreich, Italien,<br />
Großbritannien, Spanien und die Niederlande.<br />
Getragen wird das Wachstum der Messe<br />
von Standvergrößerungen der bisherigen<br />
Aussteller und zahlreichen Neuausstellern.<br />
285 Unternehmen aus 29 Nationen<br />
werden erstmals auf der Formnext ihre Produkte<br />
und Dienstleistungen präsentieren.<br />
65 Prozent stammen aus dem Ausland,<br />
wobei Unternehmen aus China, dem Partnerland<br />
USA, Großbritannien, Italien,<br />
Frankreich, Spanien und den Niederlanden<br />
am stärksten vertreten sind. Aufgrund des<br />
starken Wachstums findet die Formnext<br />
2019 erstmals in den Messehallen 11 und<br />
12 statt. Deutliche Zunahmen verzeichnet<br />
die Formnext ebenfalls entlang der gesamten<br />
Prozesskette. Unter den Neuausstellern<br />
finden sich international tätige Konzerne<br />
wie 3M Advanced Materials, Bosch-Rexroth,<br />
Covestro, Evonik, Mitsubishi, Thyssenkrupp<br />
Materials oder Xerox, die auf der<br />
Messe ihre Lösungen für das Additive Manufacturing<br />
vorstellen werden. ■<br />
Mesago Messe Frankfurt GmbH<br />
formnext.de<br />
14 <strong>additive</strong> November 2019
Fachtagung „Additive Manufacturing“ am 4. Dezember<br />
3D-Druck-Wissen aus erster Hand<br />
■■■■■■ Für manche Branchen immer<br />
noch Zukunftsmusik, ist der 3D-Drucker –<br />
als Eckpfeiler des Wandels – schon längst in<br />
der Fertigung und Produktion angekommen:<br />
Er bietet Lösungen, wenn sehr komplexe<br />
Geometrien und ein hoher Individualisierungsgrad<br />
gefordert sind.<br />
Für einige produzierende Unternehmen<br />
ist es bereits Realität: ihre Produktionsprozesse<br />
sind durch den 3D-Druck im Wandel,<br />
ihre Lieferketten werden dabei agiler und<br />
ihre Innovationsprozesse schneller. Damit<br />
dieser Prozess jedoch weitergehen kann,<br />
muss das additiv gefertigte Teil klare Vorteile<br />
gegenüber dem konventionellen Produkt<br />
aufweisen.<br />
Die Fachtagung „Additive Manufacturing“<br />
findet am 4. Dezember 2019 bei der<br />
Technischen Akademie Esslingen in Ostfildern<br />
statt. Die Veranstaltung bietet den Teilnehmern<br />
die Möglichkeit, durch Diskussionen,<br />
Informationen und Netzwerken Antworten<br />
auf die wichtigsten Fragen zum<br />
3D-Druck zu bekommen und gibt einen<br />
Überblick über neuste Entwicklungen und<br />
Anwendungen der industriellen, <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung.<br />
■<br />
Sichern Sie sich jetzt Ihr Ticket:<br />
www.<strong>additive</strong>.industrie.de/fachtagung-am<br />
Die Fachtagung „Additive Manufacturing“ findet<br />
am 4. Dezember 2019 bei der Technischen Akademie<br />
Esslingen in Ostfildern statt. Bild: mari1408/ Adobe Stock<br />
<strong>additive</strong> November 2019 15
Aus der Branche<br />
Generationenwechsel bei EOS: Tochter des Gründers Dr. Hans J. Langer ist Vorsitzende der Geschäftsführung<br />
Marie Langer ist CEO der EOS GmbH<br />
■■■■■■ EOS, ein Technologieanbieter<br />
für den industriellen 3D-Druck von Metallen<br />
und Polymeren, stellt mit sofortiger Wirkung<br />
seine Geschäftsführung neu auf. Marie<br />
Langer, Tochter des Gründers Dr. Hans J.<br />
Langer, wird ab sofort neue Vorsitzende der<br />
Geschäftsführung (CEO) der EOS GmbH<br />
und ist als solche verantwortlich für die<br />
strategische Ausrichtung des Unternehmens.<br />
Mit dem Generationswechsel unterstreicht<br />
die Inhaberfamilie ihr langfristiges<br />
Engagement. Marie Langer wird sich auf die<br />
Themen Strategie, Marketing, Unternehmenskommunikation<br />
als auch auf Unternehmenskultur,<br />
Organisations- und Mitarbeiterentwicklung<br />
fokussieren. Als Geschäftsführer<br />
verantwortet weiterhin Dr.<br />
Adrian Keppler die Entwicklung strategischer<br />
Kunden- und Partnerbeziehungen.<br />
Darüber hinaus wird er die enge Zusammenarbeit<br />
innerhalb der EOS-Tochterunternehmen<br />
und mit dem EOS-Ecosystem gestalten.<br />
Eric Paffrath leitet in seiner Funktion<br />
als Geschäftsführer weiterhin die Bereiche<br />
Finanzen, Business Administration, Information<br />
Technology und weitere kaufmännische<br />
Themenbereiche. Der bisherige<br />
CTO Dr. Tobias Abeln und der bisherige<br />
CCOO Bertrand Humel van der Lee verlassen<br />
das Unternehmen.<br />
■<br />
Marie Langer ist<br />
neue Vorsitzende<br />
der Geschäfts -<br />
führung (CEO)<br />
der EOS GmbH.<br />
Bild: EOS<br />
Rolf Lenk verdoppelt 3DMP-Kapazitäten<br />
Draht-Lichtbogenschweißtechnologie<br />
bietet Potenziale<br />
up2parts bietet 3D-Druck an<br />
Bauteile online<br />
bestellen<br />
■■■■■■ Die Rolf Lenk Werkzeugund<br />
Maschinenbau GmbH, einer der<br />
frühen Partner bei der Entwicklung<br />
von Anwendungen für den 3D-Metalldruck<br />
mittels 3DMP, hat auf der<br />
EMO 2019 eine zweite Maschine der<br />
Thomas Kögler (links) war stellvertretend für<br />
Gefertec vor Ort zur Übergabe der<br />
arc405-Maschine an Gregor Sodeikat, Geschäftsführer<br />
bei Rolf Lenk. Bild: Gefertec<br />
arc-Reihe von Gefertec geordert. Erst<br />
vor gut einem Jahr entschied sich Rolf<br />
Lenk für den Kauf einer Gefertec<br />
arc605 und gehört damit zu den Pionieren<br />
dieser Technologie. Mit der<br />
zweiten Maschine – diesmal eine<br />
arc405 – verdoppelt das Unternehmen<br />
seine Kapazitäten.<br />
Eine Kernanwendung liegt für den<br />
Maschinenbau-Mittelständler im Ersatzteilgeschäft<br />
beim Schienenverkehr:<br />
Hier erhöht 3DMP die Verfügbarkeit<br />
schwer zu beschaffender und<br />
betriebskritischer Ersatzteile gleich<br />
um Größenordnungen, wie Projekte<br />
mit der DB (Deutsche Bahn) und der<br />
schwedischen SJ (Statens Järnvägar)<br />
bewiesen haben. Inzwischen erweitert<br />
sich das Lösungsspektrum auch auf<br />
den klassischen Maschinenbau sowie<br />
auf neue Herausforderungen in maritimen<br />
Anwendungen.<br />
■<br />
■■■■■■ up2parts erweitert das Spektrum ihrer<br />
AI-driven manufacturing Plattform up2parts.com:<br />
Neben zerspanend gefertigten Bauteilen (CNC-Drehen<br />
und -Fräsen) können jetzt auch Bauteile im<br />
3D-Druckverfahren Multi Jet Fusion online bestellt<br />
werden. Mit nur wenigen Mausklicks laden Nutzer<br />
ihr 3D-Modell hoch, wählen das gewünschte Fertigungsverfahren,<br />
konfigurieren das Bauteil – und bestellen<br />
das gewünschte Produkt online oder generieren<br />
ein Angebot. Software und Produktion aus einer<br />
Hand garantieren dabei Schnelligkeit und Qualität.<br />
Nur vier Monate nachdem die Online-Plattform<br />
mit den CNC-Verfahren gestartet ist, bietet up2parts<br />
nun auch Multi Jet Fusion an. „Das Verfahren besticht<br />
durch außergewöhnliche Teile-Qualität bei<br />
bahnbrechender Produktivität und damit verbundenen<br />
geringen Stückkosten“, sagt Marco Bauer, Geschäftsführer<br />
der BAM GmbH, aus der up2parts hervorgeht.<br />
Bis Ende des Jahres werden drei weitere <strong>additive</strong><br />
Verfahren – Polyjet, Fused Deposition Modeling<br />
(FDM) und 3D-Druck Metall – online verfügbar<br />
sein, 2020 kommt die Blechfertigung hinzu. ■<br />
16 <strong>additive</strong> November 2019
Neubau in Bremen<br />
Materialise, ein Anbieter von 3D-Druck-Software und<br />
Dienstleistungen, investiert in den nächsten Jahren voraussichtlich<br />
rund 25 Millionen Euro in ein neues Metall-Kompetenzzentrum<br />
für den 3D-Druck. Grund ist die<br />
wachsende Nachfrage im Bereich <strong>additive</strong>r Metallfertigung.<br />
In einem ersten Schritt erfolgte am 9. Oktober der<br />
Spatenstich für einen rund 7,5 Millionen Euro teuren<br />
Neubau. Das Gebäude soll in eineinhalb Jahren bis Anfang<br />
2021 fertiggestellt sein.<br />
Nach der ersten Bauphase verfügt der Neubau über 3500<br />
Quadratmeter. Er bietet damit Platz für über 120 Mitarbeiter<br />
und mehr als 30 industrielle Metall-3D-Drucker sowie<br />
zugehörige Anlagen und Geräte zur Abdeckung der<br />
gesamten Prozesskette der <strong>additive</strong>n Metallfertigung.<br />
Durch das Konzept einer integrierten Produktion und Entwicklung<br />
werden die Bereiche Forschung, Softwareentwicklung<br />
und Fertigung unter einem Dach zusammenarbeiten<br />
und wechselseitig noch stärker voneinander profitieren.<br />
Zudem erlaubt das flexible Baukonzept zukünftige<br />
Erweiterungen der Flächenkapazität.<br />
Hans Weber Maschinenfabrik GmbH mit neuer Sparte<br />
Weber Additive<br />
Die Anlage DX 025 von Weber ist ein mit einem<br />
hochwertigen Granulatextruder ausgestattetes<br />
Portalsystem. Bild: Weber<br />
■■■■■■ Der oberfränkische Maschinenbauer<br />
Hans Weber Maschinenfabrik<br />
GmbH, bekannt für die<br />
Herstellung von Extrudern und<br />
Schleifmaschinen, baut sein Produktportfolio<br />
mit der Einführung der Divisionen<br />
„Robotik & Automatisierung“<br />
und „Weber Additive“ weiter aus.<br />
Das mittelständische Unternehmen<br />
hat sich als Ziel gesetzt, mit eigens<br />
entwickelten Maschinen die <strong>additive</strong><br />
Fertigung großvolumige Kunststoffbauteile<br />
mittels Granulatextrusion im<br />
industriellen Maßstab möglich zu machen.<br />
Die roboterbasierte Versuchsanlage<br />
fertigt mit einem optimierten Weber-Einschneckenextruder<br />
bereits<br />
Montagehilfen für den internen Bedarf.<br />
Die Bauraumgröße der Versuchsanlage<br />
beträgt bis zu 2400 (l) x<br />
1200 (b) x 600 (h) mm 3 . Die Anlage<br />
mit dem Namen „DX 025“ ist ein mit<br />
einem Granu latextruder ausgestattetes<br />
Portal system.<br />
■<br />
3D Systems und GF Machining Solutions bauen Partnerschaft in China aus<br />
Additiv und subtraktiv in Shanghai<br />
■■■■■■ 3D Systems und GF Machining<br />
Solutions, eine Division der Georg Fischer<br />
AG, haben die Erweiterung ihrer Zusammenarbeit<br />
in China angekündigt. Durch die<br />
Kombination der Expertise von 3D Systems<br />
in der <strong>additive</strong>n Fertigung und dem<br />
Knowhow von GF Machining Solutions in<br />
der Präzisionsbearbeitung und der Industrieautomatisierung<br />
können produzierende<br />
Unternehmen komplexe Metallteile innerhalb<br />
enger Toleranzen effizienter fertigen<br />
und zugleich ihre Gesamtbetriebskosten<br />
senken.<br />
Ab sofort können Unternehmen in China<br />
und Taiwan die unter dem Co-Branding von<br />
3D Systems und GF Machining Solutions<br />
angebotenen, skalierbaren Lösungen für die<br />
<strong>additive</strong> Metallbearbeitung (DMP Factory<br />
Die DMP Factory 500<br />
ist ein skalierbares<br />
Fertigungssystem für<br />
Metallteile bis zu<br />
500 x 500 x 500 mm.<br />
Bild: GF Machining Solutions<br />
500, DMP Factory 350 und DMP Flex 350)<br />
über GF Machining Solutions bestellen. Die<br />
Co-Branding-Lösungen der Unternehmen,<br />
die traditionelle und <strong>additive</strong> Fertigungsverfahren<br />
verbinden, stellen einen neuen Ansatz<br />
für die skalierbare, digitale Fabrikautomatisierung<br />
dar und umfassen Software für<br />
digitale Produktionsabläufe, darunter verbessertes<br />
Teiledesign, 3D-Drucker, Werkstoffe,<br />
Funkenerosion (EDM), Fräsanlagen,<br />
modernste Nachbearbeitungsverfahren und<br />
Dienstleistungen.<br />
Zudem haben Kunden in der Region<br />
Großchina Zugang zum Customer Innovation<br />
Center (CIC) von GF Machining Solutions<br />
in Shanghai.<br />
■<br />
<strong>additive</strong> November 2019 17
FOKUS Konstruieren für AM<br />
Autodesk und Volkswagen haben den<br />
beliebten VW Bully T2 mit generativem<br />
Design neu gestaltet. Bild: Volkswagen US<br />
Generativer Design-Ansatz ermöglicht Gewichtseinsparung bei Elektrofahrzeugen<br />
VW Bulli als E-Variante<br />
Der Volkswagenkonzern hat einen überarbeiteten und mit Elektromotor<br />
ausgestatteten Oldtimer-VW-Bus präsentiert. Mehrere Komponenten<br />
des T2 wurden dazu mit Autodesks generativem Design-<br />
Ansatz optimiert. Das Design reduziert den Materialverbrauch und<br />
ermöglicht Gewichtseinsparungen – und damit einen besseren<br />
Energieverbrauch und mehr Reichweite.<br />
■■■■■■ „Je weniger ein Automobil wiegt, desto weniger<br />
Energie wird benötigt, um es auf der Straße zu bewegen“,<br />
erklärt Karl Osti, Industry Manager Manufacturing<br />
bei Autodesk. „Genau hier kann generatives<br />
Design einen erheblichen Vorteil leisten. Unter Einhaltung<br />
der technischen Anforderungen bietet es die Möglichkeit,<br />
bei gleichbleibender Stabilität den Materialverbrauch<br />
zu minimieren und somit leichtere Teile herzustellen.“<br />
Ein sparsamerer Energieverbrauch eines Autos ist<br />
gleichbedeutend mit größerer Reichweite pro Akkuladung<br />
– einer der wichtigsten Aspekte für Verbraucher<br />
bei der Bewertung von Elektrofahrzeugen. Daher kooperierte<br />
das kürzlich umbenannte Innovation and Engineering<br />
Center California (IECC) von VW mit Autodesk.<br />
„Wir kombinieren ein klassisches Volkswagen-<br />
Design mit neuen Ideen und innovativen Technologien<br />
von Kooperationspartnern wie Autodesk”, sagt Nikolai<br />
Reimer, Executive Director vom IECC.<br />
Das IECC-Team hat die Felgen des 1962er 11-Fenster-Mikrobus<br />
vom Typ 2 mit Fusion 360 generativ gestaltet<br />
und die Struktur dabei völlig neu überdacht. Die<br />
neuen Räder sind 18 Prozent leichter als die ursprünglichen<br />
und reduzieren so nicht nur das Gesamtgewicht<br />
des Fahrzeugs, sondern verringern auch den Rollwiderstand<br />
der Reifen. Außerdem wurde die gesamte Entwicklungszeit<br />
von der Konstruktion bis zur Fertigung<br />
von anderthalb Jahren auf wenige Monate reduziert.<br />
Völlig neue Strukturen<br />
„Mit generativem Design ist es möglich, Strukturen zu<br />
schaffen, die wir als menschliche Designer und Ingenieure<br />
sonst nie hätten realisieren können“, sagt Andrew<br />
Morandi, Senior Product Designer des Volkswagenkonzerns.<br />
„Eine der größten Überraschungen für<br />
mich war die Erkenntnis, wie viel Material man von einer<br />
herkömmlichen Radstruktur entfernen kann.“ Im<br />
Rahmen des Bulli-Projekts wurde auch das Lenkrad sowie<br />
die Trägerstruktur für die Rücksitzbank und die Außenspiegelhalterungen<br />
neu gestaltet.<br />
18 <strong>additive</strong> November 2019
Generatives Design ist ein relativ neuer Designansatz,<br />
um schnell eine breite Palette von Designlösungen<br />
zu generieren. Mit der Leistungsfähigkeit und Geschwindigkeit<br />
der Cloud spielt die generative Designsoftware<br />
jede geometrisch mögliche Option durch<br />
und zeigt – basierend auf Werkstoffen, Herstellungsverfahren<br />
und Anforderungen an die Leistungsfähigkeit<br />
des Objekts – schließlich Hunderte (wenn nicht gar Tausende)<br />
von Optionen an.<br />
Sobald sich der Designer, Konstrukteur oder Ingenieur<br />
einen Überblick über die vielen verschiedenen Lösungsmöglichkeiten<br />
für ein bestimmtes Konstruktionsproblem<br />
verschafft hat, kann er diejenige auswählen,<br />
die am besten zu seinem Projekt passt. Dieser Prozess<br />
spart nicht nur Zeit und Geld, sondern auch Ressourcen.<br />
Dieser innovative Ansatz steht für Anwender von<br />
Autodesk Fusion 360 zur Verfügung, die Produktentwicklungsplattform,<br />
die Design, Engineering und Fertigung<br />
in einer einzigen Software vereint.<br />
■<br />
Das Lenkrad ist der wichtigste Berührungspunkt<br />
für den Fahrer und zeigt die Stabilität der generativ<br />
designten Teile. Bild: Volkswagen US<br />
Die neuen Räder sind<br />
18 Prozent leichter als<br />
die ursprünglichen, und<br />
die gesamte Entwicklungszeit<br />
von der Konstruktion<br />
bis zur Fertigung<br />
wurde deutlich reduziert.<br />
Bild: Volkswagen US<br />
Autodesk Inc.<br />
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<strong>additive</strong> November 2019 19
FOKUS Konstruieren für AM<br />
Durchgängige Lösung für die <strong>additive</strong> Datenvorbereitung<br />
Cadfem: 1, 2, 3D-Druck<br />
Der Siegeszug der 3D-Drucker ist ungebrochen – allerdings ist es<br />
mit der reinen Anschaffung eines 3D-Druckers nicht getan. Das optimale<br />
Zusammenspiel zwischen dem 3D-CAD-Modell, der Modell -<br />
aufbereitung und der Übergabe von druckfähigen Daten an den<br />
Drucker entscheidet über Erfolg oder Misserfolg. Ansys bietet seit<br />
Mai dieses Jahres eine durchgängige Lösung für einen effizienten<br />
Arbeitsvorbereitungsplatz in der <strong>additive</strong>n Fertigung.<br />
Häufig kommt es zu Systembrüchen zwischen den Stationen.<br />
Kunden schicken der <strong>additive</strong>n Arbeitsvorbereitung<br />
(AAV) 3D-Daten von unterschiedlichsten CAD-<br />
Systemen als Originaldatei oder in einem Austauschformat.<br />
Schon hier kommt es darauf an, die Qualität der<br />
Daten zu erhalten. Im besten Fall verfügt die AAV über<br />
ein vollwertiges 3D-CAD-System, um selbst Anpassungen<br />
vorzunehmen oder direkt zu modellieren. In manchen<br />
Fällen ist auch nur noch ein Originalteil vorhanden,<br />
das mittels Flächenrückführung als 3D-Modell neu<br />
angelegt werden muss. Gut, wenn das CAD-System solche<br />
Funktionen beherrscht. Sobald dann das 3D-Modell<br />
feststeht, sollte es mit einer Stützgeometrie versehen<br />
werden. Dies erfolgt wiederum in einem weiteren Programm<br />
zur Datenaufbereitung. Das allein sorgt indes<br />
noch nicht für den gewünschten Druckerfolg im ersten<br />
Anlauf. Idealerweise wird der Vorgang zunächst simuliert,<br />
bevor teure Materialien und Zeit vergeudet<br />
werden.<br />
Ausgangsbasis 3D-Modeler<br />
Automatische Reparatur der STL Geometrie. Das gezeigte Bauteil ist von GKN Powder<br />
Metallurgy. Bild: Cadfem<br />
■■■■■■ Die <strong>additive</strong> Fertigung hat insbesondere den<br />
Metallbereich revolutioniert. Komplexe Teile, Null- und<br />
Kleinserien lassen sich schneller und günstiger als in der<br />
konventionellen Produktion herstellen. Den Wettlauf<br />
mit der Zeit gewinnt man hingegen nur, wenn es gelingt,<br />
den Arbeitsprozess möglichst glatt zu durchlaufen. Fehldrucke,<br />
Nacharbeiten und aufwendige Datenvorbereitung<br />
machen einem da schnell einen Strich durch die<br />
Rechnung.<br />
Herausforderung 3D-Druck<br />
Durchgängige Prozesse sind bei den Simulationsexperten<br />
von Ansys fester Bestandteil der Produktphilosophie,<br />
weshalb man im Jahr 2014 das 3D-CAD-Programm<br />
Space-Claim integrierte. Zu den Gründern von<br />
Space-Claim gehörte 2005 Mike Payne, welcher zuvor<br />
bereits zu den Gründern von PTC und Solid-Works<br />
zählte. Sein Bestreben, eine noch einfachere und leistungsfähigere<br />
CAD-Software zu generieren, zeichnet die<br />
Software bis heute aus. Als moderner „Direct Modeler“<br />
verzichtet Space-Claim auf Parameterstrukturen und erlaubt<br />
die Fokussierung auf die reine Konstruktion.<br />
Flächenrückführung oder „Reverse Engineering“ ist<br />
äußerst einfach direkt in Space-Claim durchführbar ohne<br />
spezielle Zusatzwerkzeuge. Die besondere Stärke<br />
sind jedoch die leistungsfähigen Schnittstellen. Es können<br />
sowohl alle bekannten Austauschformate eingelesen<br />
werden, als auch native Daten führender Hersteller.<br />
Diese beispiellose Datenflexibilität macht die Software<br />
zu einem idealen Ausgangspunkt für ein Arbeitsplatzsystem<br />
in der <strong>additive</strong>n Arbeitsvorbereitung.<br />
Integrierte Druckvorbereitung<br />
Seit Mai 2019 ist Space-Claim mit dem Modul „Additive<br />
Prep“ ausgestattet. Das Modul folgt dem gleichen<br />
Prinzip der intuitiven Bedienung wie die Muttersoftware.<br />
Eine automatisierte Reparaturfunktion prüft bei-<br />
20 <strong>additive</strong> November 2019
spielsweise eingelesene STL-Modelldaten auf<br />
geschlossene Konturen. Wer möchte, kann<br />
dies auch manuell prüfen oder mit der<br />
„Shrinkwrap“-Funktion dem Modell eine<br />
gedachte Schrumpffolie überziehen,<br />
um Oberflächen zu<br />
schließen und zu glätten. Mit<br />
dem Aufrufen des Programms sieht<br />
der Bediener sogleich den virtuellen<br />
Bauraum des 3D-Druckers und<br />
kann sein Bauteil entsprechend positionieren.<br />
Drei Faktoren zum Ausgleich<br />
Die optimale Orientierung entscheidet über die Wirtschaftlichkeit<br />
des Drucks. Der Bediener bewegt sich<br />
hierbei in einem dreiteiligen Spannungsfeld, das es auszugleichen<br />
gilt:<br />
· schneller Durchlauf, indem die geringste Bauteilhöhe<br />
in der Lage ermittelt wird,<br />
· minimale Stützstrukturen, um Material und Nacharbeit<br />
zu sparen und<br />
· Verzüge reduzieren, durch geschickte Positionierung<br />
des Bauteils.<br />
Das „Additive Prep“-Modul bietet hierfür eine „Orientation<br />
Map“ in der jeder dieser drei Faktoren gewichtet<br />
werden kann. Bei der anschließenden Positionierung<br />
zeigen grüne Bereiche den optimalen Platz an. Das Anlegen<br />
der Stützkonstruktion ist ähnlich einfach.<br />
Knackpunkt Stützstruktur<br />
„Additive Prep“ schlägt automatisch Bereiche am Modell<br />
vor, die gestützt werden sollten. Dann kann der Anwender<br />
aus sieben verschiedenen Stützarten wählen. Besondere<br />
Vorteile bieten Perforationsstellen oder die<br />
Möglichkeit, eigene Stützstrukturen zu designen. Eine<br />
Finden der optiomalen Orientierung. Bild: Cadfem<br />
Besonderheit ist der „Heartcell Support“. Das sind kubische<br />
Muster, die Bauteile verbinden. Er ist speziell für<br />
das von der Firma Hirtenberger entwickelte Verfahren<br />
des „Hirtisierens“ entwickelt worden, um 3D-Druck-<br />
Teile vollautomatisch nachzubehandeln.<br />
Erst prüfen dann drucken<br />
Mit einem weiteren Tool von Ansys, dem „Additive<br />
Print“ erreichen sogar Datenvorbereiter, die keine Erfahrung<br />
haben in der Simulation, beste Ergebnisse. Mithilfe<br />
der Prozesssimulation lassen sich schnell und einfach<br />
kritische Bereiche im Bauteil vorab erkennen, um<br />
so entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Hier<br />
würde man entweder zusätzliche Stützstrukturen einfügen<br />
oder automatisch eine verzugskompensierte Geometrie<br />
erstellen lassen, die den im Bauprozess entstehenden<br />
Verzug kompensieren lässt.<br />
Anschließend werden die Daten in eine Build-Datei<br />
für den 3D-Druck exportiert. Der Build-Processor er-<br />
<strong>additive</strong> November 2019 21
FOKUS Konstruieren für AM<br />
Erstellen der Stützstrukturen für den<br />
Metall 3D-Druck. Bild: Cadfem<br />
Feine Anbindung an das<br />
Bauteil für einfache<br />
Entfernbarkeit.<br />
Bild: Cadfem<br />
Visualisieren der Schichtdaten. Bild: Cadfem<br />
zeugt einen 2D-Schichtstapel (Slicing), anschließend<br />
werden die Scanmuster mit den einzelnen Laservektoren<br />
berechnet (Hatching). Er ist auch für die Baustrategie<br />
verantwortlich, um die Laserverfahrwege zu optimieren.<br />
Ein integrierter Slice Viewer zeigt die Laserverfahrwege<br />
Schicht für Schicht.<br />
Webinar<br />
Schneller Build-Processor<br />
Bemerkenswert sind die Geschwindigkeiten, die der<br />
Build-Processor in Verbindung mit Maschinen z.B. von<br />
SLM Solutions erreicht. Er ist zirka zehn bis zwanzig<br />
Mal schneller als herkömmliche AAV-Software, wie erste<br />
Tests gezeigt haben. Diese hohen Geschwindigkeiten<br />
75% Gewichtseinsparung durch 3D-Druck und Live-Simulation<br />
Ein Steuerblock ist ein Steuerblock ist ein Steuerblock. Wirklich? Wer bereit ist, eingefahrene Wege<br />
zu verlassen und Dinge neu zu denken, kann ungeahnte Potenziale nutzen. So wie der Ingenieurdienstleister<br />
S.M.I.L.E. FEM, der für einen Kunden einen konventionellen Steuerblock völlig<br />
neu gedacht hat. Das Ergebnis aus dem 3D-Drucker: Ein kompakter und um 75% des ursprünglichen<br />
Gewichtes leichterer Hydraulik-Steuerblock.<br />
Anmeldung unter: www.<strong>additive</strong>.industrie.de<br />
werden selbst bei sehr filigranen Bereichen von nur einer<br />
Laserlinienstärke gehalten, wie sie beispielsweise bei<br />
Wärmetauschern zu finden sind.<br />
Sekundengenaue Abrechnung<br />
Mit dieser Lösung hat Ansys einen lückenlosen Workflow<br />
geschaffen, vom CAD-Modell über die Bauteilvorbereitung<br />
bis hin zur Prozesssimulation und der Build-<br />
Datei für die Maschine. Dabei ist der Umgang mit der<br />
Software einfach und leicht zu erlernen.<br />
In Deutschland bietet Cadfem als größter Ansys-<br />
Partner die Lösung an. Ebenso entsprechende Schulungen.<br />
Im Rahmen von eCadfem lässt sich das Paket sogar<br />
nach Bedarf abrufen und sekundengenau abrechnen.<br />
Selbstverständlich lassen sich weitere Simulationsleistungen<br />
integrieren.<br />
■<br />
Cadfem GmbH<br />
www.cadfem.de<br />
Formnext Halle 12.0 Stand D95<br />
22 <strong>additive</strong> November 2019
Industrie<br />
| Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
.event<br />
www.<strong>additive</strong>.industrie.de<br />
<strong>additive</strong><br />
manufacturing circle<br />
EMO 2019, Hannover<br />
In Kooperation mit<br />
<strong>additive</strong> November 2019 23<br />
Bild: Martin Wahlberg, VBN Components
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
NULLPUNKT IM GESAMTPROZESS DER ADDITIVEN FERTIGUNG STANDARDISIEREN<br />
Die Null in der <strong>additive</strong>n<br />
Serienfertigung etablieren<br />
Nachdem Additive Fertigung mit Metallpulver das Stadium der<br />
Prototypenfertigung verlassen hat und die Serienfertigung erobert,<br />
werden Prozesse standardisiert. Wiederholgenaue Präzision und<br />
Prozesssicherheit über alle Fertigungsschritte stehen im Fokus.<br />
Dies wird umso wichtiger, wenn mehrere Werkstücke auf einer<br />
Grundplatte angeordnet sind. Mit AMF-Nullpunktspanntechnik<br />
gelingt es, eine standardisierte Schnittstelle zu etablieren und Rüstzeiten<br />
zu pulverisieren.<br />
Vorteil der Teileproduktion liegt<br />
dabei in der konstruktiven Herangehensweise<br />
und den Möglichkeiten,<br />
komplexe Geometrien ohne<br />
Werkzeugkosten schnell und wirtschaftlich<br />
zu fertigen. Häufig können<br />
im 3D-Druck Bauteile oder<br />
Produkte hergestellt werden, die<br />
mit subtraktiven Verfahren gar<br />
nicht zu realisieren sind.<br />
Rüstzeiten um 90 % und<br />
mehr senken<br />
AMF hat als<br />
einer der ersten<br />
Anbieter speziell<br />
für die Additive<br />
Fertigung abgestimmte<br />
Nullpunktspannmodule<br />
entwickelt.<br />
Diese erfüllen<br />
die beim<br />
3D-Druck auftretenden<br />
ganz<br />
besonderen<br />
Anforderungen.<br />
Der Autor<br />
Manuel Nau,<br />
Verkaufsleiter,<br />
Andreas Maier<br />
GmbH & Co. KG.<br />
Bild: AMF<br />
Die ausschließliche Herstellung<br />
von Prototypen in der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung mit Metallpulver war<br />
gestern. Längst werden auch Serienteile<br />
in höchster Qualität einbaufertig<br />
mit dem <strong>additive</strong>n Verfahren<br />
erzeugt. Automobilhersteller<br />
und deren Zulieferer sowie<br />
Werkzeug- und Formenbauer und<br />
weitere Branchen wie die Medizintechnik,<br />
setzen mit zunehmendem<br />
Erfolg auf die Herstellung einbaufertiger<br />
Serienteile durch die werkzeuglose<br />
Fertigung im 3D-Druck.<br />
Viele ziehen das Verfahren inzwischen<br />
bei neu zu konstruierenden<br />
Teilen grundsätzlich als Alternative<br />
zum klassischen, zerspanenden<br />
Verfahren in Erwägung. Es wird<br />
meist ergebnisoffen nach der besten<br />
und wirtschaftlichsten Fertigungsmethode<br />
gesucht. Dass sich<br />
auch die Hersteller von Maschinen<br />
und Maschinenelementen darauf<br />
einstellen, zeigen beispielsweise die<br />
Erfolge von Kasto, Matsuura und<br />
AMF in ihrem jeweiligen Geschäftsbereich<br />
Additive Fertigung<br />
deutlich. So statten Kasto und<br />
Matsuura ihre Maschinenreihen<br />
werksseitig mit dem speziellen<br />
Nullpunktspannsystem von AMF<br />
aus. Damit realisieren Anwender<br />
sofort hohe Produktivität.<br />
Welches Potenzial in dieser jungen<br />
Fertigungsweise steckt, kann aber<br />
oft nur ansatzweise vorhergesehen<br />
werden. Denn mit jedem neuen<br />
Produkt, jeder neuen Fertigungsoptimierung<br />
und jeder neuen Erfahrung<br />
ergeben sich auch wieder<br />
neue Möglichkeiten. Ein großer<br />
Mit dem 3D-Druck alleine ist es<br />
jedoch nicht getan. Anschließend<br />
folgen meist weitere Prozesse wie<br />
Reinigungs- und Messverfahren<br />
sowie Fräs-, Bohr- oder Sägeoperationen.<br />
Weil dann die Werkstücke<br />
mitsamt der Grundplatte jedes<br />
Mal auf einer anderen Maschine<br />
gespannt werden müssen, beginnt<br />
es mühsam zu werden. Jetzt kann<br />
die Nullpunktspanntechnik ihre<br />
Vorteile ausspielen. Die Experten<br />
von AMF haben dabei schon frühzeitig<br />
erkannt, welche Vorteile der<br />
Einsatz von Nullpunktspannsystemen<br />
bringt. Wird diese Nullpunktschnittstelle<br />
auf den 3D-Druck-<br />
Maschinen eingesetzt und auf alle<br />
Folgeprozesse mitgenommen, lassen<br />
sich über den gesamten Fertigungsprozess<br />
Rüstzeiten um mehr<br />
als 90 Prozent senken. Anstatt die<br />
Grundplatte mit dem Bauteil auf<br />
jedem Folgeprozess neu einzurichten,<br />
wird nur einmal „abgenullt“<br />
24 <strong>additive</strong> November 2019
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Bild: AMF<br />
Bild: AMF<br />
Mit der Hybrid-Additive-Manufacturing-Anlage Lumex<br />
vereint Matsuura das selektive Lasersintern (SLS) und das<br />
High Speed Milling (HSM) in einer Maschine. Ausgestattet<br />
ist sie mit dem Zero-Point-System von AMF.<br />
Manuel Nau, Verkaufsleiter bei AMF: „Automobilhersteller<br />
und deren Zulieferer sowie Werkzeug- und Formenbauer<br />
und die Medizintechnik setzen mit zunehmendem Erfolg<br />
auf die Herstellung einbaufertiger Serienteile durch die<br />
werkzeuglose Fertigung im 3D-Druck.“<br />
und der Nullpunkt dann einfach<br />
„mitgenommen“.<br />
Diese einheitliche Schnittstelle<br />
schafft einen Standard, der die Additive<br />
Fertigung erheblich vereinfacht.<br />
Alle Prozesse arbeiten mit<br />
demselben Referenzwert, Werkstücke<br />
und Werkzeuge müssen nicht<br />
auf jeder Maschine neu eingemessen<br />
werden. Das spart nicht nur<br />
unglaublich viel Zeit, sondern vermeidet<br />
auch Fehler bei den Aufspannungen.<br />
Das gibt Sicherheit<br />
bei der manuellen Bedienung genauso<br />
wie bei automatisierten Anlagen,<br />
dass die geforderten Genauigkeiten<br />
eingehalten werden.<br />
Apropos Automatisierung: Die<br />
Nullpunktspanntechnik von AMF<br />
schafft durch die einheitliche Standardschnittstelle<br />
überhaupt erst<br />
die Voraussetzung für einen automatisierten<br />
Fertigungsablauf. Eine<br />
dermaßen standardisierte Prozesskette<br />
ist nämlich die Basis für eine<br />
automatisierte Bestückung durch<br />
Roboter. Denn nur so kann ein<br />
Roboter die Werkstücke vollautomatisch<br />
von einer Maschine entnehmen<br />
und in der nächsten positionieren.<br />
Allerdings dürfen in der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung keine herkömmlichen<br />
Spannmodule, wie in der zerspanenden<br />
Fertigung, eingesetzt werden.<br />
Denn beim 3D-Druckverfahren<br />
herrschen hohe Temperaturen<br />
von bis zu mehreren 100 °C. Selbst<br />
im Spannmittel kommen noch<br />
Temperaturen von 150 °C und<br />
mehr an. Da bedarf es Dichtungen<br />
und Medien, die das aushalten.<br />
Ebenso darf die Prozesssicherheit<br />
und Wiederholgenauigkeit nicht<br />
unter den Temperaturschwankungen<br />
leiden.<br />
Spezielle Spannmodule<br />
für Additive Fertigung<br />
Hier kommen sorgsam ausgewählte<br />
Materialien und Verfahren zum<br />
Einsatz, damit die Nullpunktspannmodule<br />
die Anforderungen<br />
erfüllen. Gehärtete Oberflächen<br />
sind da nur ein Beispiel. So hat<br />
AMF für die Additive Fertigung<br />
als einer der ersten Anbieter speziell<br />
darauf abgestimmte Nullpunktspannmodule<br />
entwickelt.<br />
Diese erfüllen die beim 3D-Druck<br />
auftretenden besonderen Anforderungen.<br />
Sie sind temperaturbeständig<br />
und bieten darüber hinaus auf<br />
Wunsch verschiedene Abfragemöglichkeiten.<br />
Die Einbauspannmodule K10.3<br />
und K20.3 von AMF für die Additive<br />
Fertigung öffnen pneumatisch<br />
bei einem Betriebsdruck ab<br />
4,5 bar. Sie realisieren Einzugskräfte<br />
von 10 bzw. 17 kN (K20)<br />
Mit dem AMF-<br />
Nullpunktspannsystem<br />
lassen<br />
sich im <strong>additive</strong>n<br />
Verfahren<br />
mit Metallpulver<br />
die Rüstzeiten<br />
über die gesamte<br />
Prozesskette um<br />
rund 90 % reduzieren.<br />
und Haltekräfte von 25 bzw.<br />
55 kN (K20). Verriegelt wird<br />
durch Federkraft, sodass anschließend<br />
die Druckleitungen jederzeit<br />
abgekoppelt werden können. Optional<br />
bietet AMF eine Ausblasung<br />
für die Entfernung von feinem Metallpulver<br />
oder Spänen an sowie<br />
eine Auflagenkontrolle für Abfragen<br />
im Rahmen automatisierter<br />
Prozesse. Mit AMF-Nullpunktspanntechnik<br />
lässt sich die Schnittstelle<br />
und somit der gesamte Fertigungsvorgang<br />
im 3D-Druck mitsamt<br />
den anschließenden Folgeprozessen<br />
hochgradig standardisieren.<br />
■<br />
Andreas Maier GmbH & Co. KG<br />
www.amf.de<br />
Bild: AMF<br />
<strong>additive</strong> November 2019 25
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
FERTIGUNGSPROZESSE MIT ADDITIVE PRINT ANALYSIEREN UND VERBESSERN<br />
Prozesssicherheit beim<br />
Metall-3D-Druck<br />
Die Additive Fertigung ermöglicht es, neue bionische Designs herzustellen,<br />
wie sie von Topologieoptimierungen geliefert werden. Dazu<br />
gehören eine adaptive Dichte durch Lattice-Strukturen, ähnlich<br />
dem menschlichen Knochen, individuelle Bauteile für den medizinischen<br />
Einsatz sowie Prototypen und Ersatzteile.<br />
Dabei sind der schichtweise Aufbau,<br />
das Aufschmelzen, Erstarren<br />
und Abkühlen höchst anspruchsvolle<br />
Prozessschritte, welche die<br />
Eigenschaften des gefertigten Bauteils<br />
in hohem Maße bestimmen.<br />
Zu den besonderen Herausforderungen<br />
zählen die Maßhaltigkeit<br />
der Bauteile, die gewünschte Materialstruktur<br />
sowie die Prozesssicherheit<br />
ohne Abriss von Supportstrukturen<br />
und ohne einen sogenannten<br />
Blade-Crash, bei dem<br />
Bauteil und Beschichter zusammenstoßen.<br />
Prognose des<br />
Verzugs beim<br />
Druckprozess als<br />
Grundlage für<br />
Geometrie -<br />
kompensation.<br />
Den Prozess simulieren<br />
und optimieren<br />
Der Autor<br />
Keno Kruse,<br />
Business Development<br />
Manager,<br />
Cadfem GmbH.<br />
Um die Fertigung und Produktqualität<br />
abzusichern, hat Ansys,<br />
Inc. mit Additive Print ein Werkzeug<br />
im Portfolio, das sich dediziert<br />
an Konstrukteure und Prozessingenieure<br />
richtet. Sie können<br />
damit in einer benutzerfreundlichen<br />
Oberfläche den Fertigungsprozess<br />
für den Metall-3D-Druck<br />
simulieren und optimieren.<br />
Dafür wird die STL-Geometrie des<br />
Bauteils eingeladen und durch automatisch<br />
generierte Supportstrukturen<br />
ergänzt. Auf Wunsch<br />
können auch Supportstrukturen<br />
aus der mitgelieferten Software<br />
Additive Prep oder anderen externen<br />
Quellen integriert werden. Die<br />
Bauteilgeometrie wird automatisch<br />
gerastert und in Form von<br />
Voxeln abgebildet, wobei der Anwender<br />
die Voxelgröße anhand des<br />
Bauteils festlegt. Für die Abbildung<br />
von Krümmungen lassen sich<br />
automatisch lokale Verfeinerungen<br />
nutzen. Die Materialeigenschaften<br />
werden aus einer Materialdatenbank<br />
ausgewählt oder vom Anwender<br />
definiert und zugeordnet.<br />
Die Berechnung erfolgt auf einem<br />
der drei folgenden Ansätze:<br />
∙ Assumed Strain geht von einer<br />
gleichmäßigen Dehnung aus und<br />
ermittelt auf Basis der Bauteilgeo-<br />
Bild: Cadfem<br />
metrie den zu erwartenden Verzug.<br />
Die Dehnung wird dabei über eine<br />
Kalibrierung anhand eines Referenzdrucks<br />
ermittelt, der die Maschinen<br />
und Materialeigenschaften<br />
charakterisiert.<br />
∙ Scan Pattern berücksichtigt den<br />
Einfluss der Belichtungsstrategie<br />
und leitet daraus eine richtungs -<br />
abhängige Dehnung für jede Lage<br />
ab. Dazu werden die Scan Pattern<br />
26 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Tetraeder mit<br />
Schichtstruktur<br />
in Baurichtung.<br />
Bild: Cadfem<br />
per Build-Files für ausgewählte<br />
Maschinenhersteller direkt eingelesen<br />
oder per Scan-Pattern-Generator<br />
als Teil von Additive Print erzeugt.<br />
∙ Thermal Strain führt eine thermisch-mechanische<br />
Analyse durch,<br />
bei der die thermische Analyse mit<br />
einer Auflösung von bis zu 15 μm<br />
die thermische Historie, und damit<br />
die kumulierte zyklische thermische<br />
Dehnung (thermal ratcheting),<br />
mit hoher Realitätstreue abbilden<br />
kann.<br />
Minimierung des<br />
Bauteilverzugs<br />
fert<br />
Als Ergebnis der Analyse können<br />
die Deformationen des Bauteils<br />
auf der Bauplatte oder nach dem<br />
Ablösen von der Platte ermittelt<br />
werden. Darüber hinaus stehen<br />
Spannungsergebnisse zur Verfügung,<br />
um die Gefahr des Support-<br />
Abrisses einschätzen zu können.<br />
Zur Minimierung des Bauteilverzugs<br />
liefert Additive Print folgende<br />
Möglichkeiten:<br />
∙ Alternative Prozessparameter<br />
erlauben eine Bewertung, wie<br />
durch eine andere Prozessführung<br />
(Schichtdicke, Laserleistung, -geschwindigkeit,<br />
Vorheiztemperatur)<br />
der Verzug minimiert werden<br />
kann.<br />
∙ Optimierte Supportstrukturen<br />
zeigen, wie sich der Verzug durch<br />
adaptierte Supportstrukturen, mittels<br />
variablem Abstand oder variabler<br />
Dicke, reduzieren lässt.<br />
∙ Die Geometriekompensation lie-<br />
Simulation des<br />
schichtweisen<br />
Bauprozesses.<br />
STL-Dateien, bei denen der<br />
Verzug vorgehalten ist. Dadurch<br />
werden die fertigungsbedingten<br />
Verformungen berücksichtigt, sodass<br />
im Herstellprozess eine möglichst<br />
nahe an der Sollgeometrie<br />
liegende Bauteilgeometrie entsteht.<br />
Produktivität und Qualität<br />
in Balance bringen<br />
Mit dem Release 2019 R3 stehen<br />
in Additive Suite weitere Funktionen<br />
zur Verfügung, um die Maschinenproduktivität<br />
zu steigern.<br />
Laserleistung und -geschwindigkeit<br />
sind zwei dominante Parameter,<br />
mit denen die Baugeschwindigkeit<br />
positiv beeinflussbar ist – die<br />
aber auch Auswirkungen auf die<br />
Bauqualität haben. Die Simulation<br />
kann helfen, hier ein besseres Set -<br />
up als die Standard-Maschineneinstellung<br />
zu finden, die einen universellen<br />
Anwendungsbereich abdecken<br />
soll.<br />
Eine detaillierte Analyse der Prozessführung<br />
ermöglicht die An -<br />
passung dieser Parameter und so<br />
eine optimale Balance von Bau -<br />
geschwindigkeit und Produkt -<br />
qualität. Dazu können beispielsweise<br />
das Schmelzbad, die Porosität,<br />
die Wärmeverteilung in den<br />
einzelnen Schichten sowie die<br />
Korngröße und -orientierung betrachtet<br />
■<br />
werden.<br />
Cadfem GmbH<br />
www.cadfem.de<br />
Bild: Cadfem<br />
<strong>additive</strong> November 2019 27
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
ADDITIVE FERTIGUNG IM MASCHINENBAU<br />
Zwei unterschiedliche Verfahren<br />
der Fertigung im Vergleich<br />
Die Gegenüberstellung zweier <strong>additive</strong>r Herstellungsverfahren – eines<br />
funktioniert mit Pulver, das andere mit Draht – macht deren jeweilige<br />
Vorteile deutlich. Während das eine Verfahren mit neuen und<br />
komplexen Geometrien punktet, ermöglicht das andere die Fertigung<br />
großer Bauteile.<br />
Die Additive Fertigung, im Volksmund<br />
auch gerne 3D-Druck genannt,<br />
ist eine Gruppe von Fertigungsverfahren,<br />
bei denen ein festes<br />
oder flüssiges Material schichtweise<br />
aufgetragen wird, wodurch<br />
dreidimensionale Werkstücke erzeugt<br />
werden. Der größte Vorteil<br />
des schichtweisen Aufbaus liegt in<br />
der Möglichkeit, Bauteile mit geringem<br />
Materialverlust zu fertigen<br />
– ohne die Hinzunahme von Werkzeugen.<br />
Der manuelle Prozess beschränkt<br />
sich dabei auf die Geometriedatenerstellung<br />
und die<br />
Bauteilnachbearbeitung. Mit geringem<br />
Aufwand können somit<br />
fertige Bauteile hergestellt werden.<br />
Neue Geometrien durch<br />
das SLM-Verfahren<br />
Das am weitesten verbreitete <strong>additive</strong><br />
Fertigungsverfahren im Metallbereich<br />
ist das Selective Laser<br />
Melting (SLM). Bei diesem Verfahren<br />
wird der Grundwerkstoff (Pulver)<br />
in einer sehr dünnen Schicht<br />
mithilfe eines Beschichters auf eine<br />
Der Autor<br />
Matthias Otte,<br />
Projektleiter<br />
Additive Fertigung,<br />
Rolf Lenk Werkzeug-<br />
und Maschinenbau<br />
GmbH.<br />
Bauplatte aufgetragen. Durch einen<br />
Laser wird das Pulver lokal<br />
entlang der Bauteilkontur aufgeschmolzen.<br />
Durch schichtweises<br />
Absenken der Bauplattform und<br />
durch Auftragen einer neuen Pulverschicht<br />
wird so ein vollständiges<br />
dreidimensionales Bauteil erzeugt.<br />
Die Vorteile dieser Technologie liegen<br />
auf der Hand:<br />
∙ Funktionsintegration: Zusammenfassung<br />
von möglichst vielen<br />
technischen Funktionen in einem<br />
Bauteil.<br />
∙ Komplexe Geometrien: Mithilfe<br />
der Pulverbetttechnologie lassen<br />
sich Bauteile mit komplexen Geometrien,<br />
unter Berücksichtigung<br />
der richtigen Gestaltung, relativ<br />
einfach produzieren.<br />
∙ Individualisierung: Anpassung<br />
einzelner Bauteile an einen bestimmten<br />
Anwendungszweck (speziell<br />
in der Medizintechnik sehr<br />
von Vorteil).<br />
Großbauteilfertigung mit<br />
dem 3DMP-Verfahren<br />
Im Jahr 1920 wurde das lichtbogenbasierte<br />
Schweißverfahren erstmals<br />
patentiert. Es ist daher wahrscheinlich<br />
das älteste und äußer-<br />
Steuergehäusedeckel<br />
aus einem<br />
1967er Cadillac<br />
Eldorado. Das<br />
Originalteil war<br />
defekt und nur<br />
noch sehr schwer<br />
am Markt verfügbar.<br />
Die<br />
Nachfertigung<br />
mithilfe des<br />
SLM-Verfahrens<br />
funktioniert bis<br />
heute einwandfrei.<br />
Bild: Rolf Lenk<br />
28 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
DIE EIGENSCHAFTEN<br />
DER BEIDEN FERTIGUNGSVERFAHREN IN VERBINDUNG MIT DER SPANENDEN FERTIGUNG,<br />
UND DARÜBER DAS KNOW-HOW UNSERER MITARBEITER, VERSCHAFFT UNSEREM UNTER-<br />
NEHMEN EINE AUSGEZEICHNETE MARKTPOSITIONIERUNG.<br />
Radsatzlagerdeckel<br />
für die<br />
Deutsche Bahn<br />
(links geschweißt,<br />
rechts<br />
nachbearbeitet),<br />
hergestellt mit<br />
dem 3DMP-Verfahren.<br />
lich einfachste, aber am wenigsten<br />
erwähnte <strong>additive</strong> Fertigungsverfahren.<br />
Als Ausgangsmaterial wird<br />
ein Draht verwendet. Erst in der<br />
jüngsten Zeit hat das Interesse an<br />
diesem Fertigungsverfahren wieder<br />
an Fahrt aufgenommen.<br />
Die Firma Gefertec GmbH aus<br />
Berlin hat die Weiterentwicklung<br />
dieses Fertigungsverfahrens vorangetrieben<br />
und eine CNC-gesteuerte<br />
Maschine entwickelt, die diesbezüglich<br />
einen sehr hohen Automatisierungsgrad<br />
aufweisen kann.<br />
Dank dieser Technologie lassen<br />
sich endkonturnahe Rohlinge ohne<br />
komplexe Werkzeuge, Formen,<br />
Matrizen oder Öfen produzieren.<br />
Die Anschließende Fertigbearbeitung<br />
erfolgt spanabhebend.<br />
Die Technologie bietet folgende<br />
Vorteile:<br />
∙ Relativ einfache Technologie:<br />
Die Schweißtechnik ist relativ simpel<br />
und die Maschinentechnik<br />
nicht so komplex wie bei anderen<br />
Fertigungsverfahren.<br />
∙ Hohe Auftragsraten: Von einem<br />
bis hin zu sieben Kilogramm Material<br />
pro Stunde können mit dieser<br />
Technologie verarbeitet werden.<br />
∙ Große Materialvielfalt: Beinahe<br />
jeder beliebige Schweißdraht lässt<br />
sich verarbeiten.<br />
Aufgrund der unterschiedlichen<br />
Eigenschaften dieser beiden Verfahren<br />
stehen sie nicht in direkter<br />
Konkurrenz zueinander. Vielmehr<br />
bedienen sie einen komplett unterschiedlichen<br />
Bauteilstamm. Bei der<br />
Frage, welches Verfahren sich am<br />
besten für ein Bauteil eignet, werden<br />
Anwender von den Experten<br />
der Firma Rolf Lenk Werkzeugund<br />
Maschinenbau GmbH unterstützt.<br />
Das Team aus Ahrensburg<br />
steht seinen Kunden hierfür mit<br />
■<br />
Rat und Tat zur Seite.<br />
Rolf Lenk Werkzeug und<br />
Maschinenbau GmbH<br />
www.rolf-lenk.de<br />
Bild: Rolf Lenk<br />
<strong>additive</strong> November 2019 29
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
PRÄZISION DURCH LASER – FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
3D-Mikrobauteile aus Metall<br />
und Keramik<br />
Die Additive Fertigung bietet heutzutage für fast jede Anforderung<br />
ein passendes Verfahren. Bedarf es kleiner Präzisionsbauteile aus<br />
Metall oder Keramik, stoßen die Verfahren jedoch schnell an ihre<br />
Grenzen. So liegen die minimalen Detailauflösungen gängiger <strong>additive</strong>r<br />
Fertigungsverfahren bei knapp 200 μm und genau hier setzen die<br />
am Laserinstitut Hochschule Mittweida entwickelten Verfahren an.<br />
Vergleich der Detailauflösung zwischen SLM und Lasermikrosintern, beide Teile aus Edelstahl<br />
(1.4404). Es erfolgte jeweils eine Nachbearbeitung mittels Glasperlenstrahlen.<br />
Der Autor<br />
Martin Erler,<br />
wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter,<br />
Forschungsgruppe<br />
Prof. Exner,<br />
Laserinstitut Hochschule<br />
Mittweida.<br />
Angefangen hat alles im Jahre<br />
2001 mit der Entwicklung eines<br />
neuartigen Laserverfahrens, dem<br />
sogenannten Lasermikrosintern.<br />
Es handelt sich dabei um ein pulverbettbasiertes<br />
Verfahren, ähnlich<br />
dem selektiven Laserschmelzen<br />
(SLM). Im Unterschied zum SLM<br />
sind die verwendeten Pulverkorngrößen<br />
jedoch um den Faktor 10<br />
kleiner. Auch der Strahldurchmesser<br />
auf der Pulveroberfläche ist mit<br />
< 30 μm deutlich geschrumpft.<br />
Eine weitere Neuheit war der Einsatz<br />
von im Nanosekundenbereich<br />
gepulster – statt kontinuierlicher –<br />
Laserstrahlung. All diese Änderungen<br />
ermöglichten es, Strukturauflösungen<br />
von bis zu 25 μm mit<br />
Schichtdicken von 1-3 μm zu realisieren.<br />
In darauffolgenden Projekten<br />
wurden Teile aus verschiedenen<br />
Metallen, wie Edelstahl, Wolfram,<br />
Molybdän, Kupfer, Silber und<br />
Platin erfolgreich generiert. Des<br />
Weiteren wurden auch Aluminiumoxid-<br />
und Siliziumkarbid-Keramiken<br />
sowie Cermets, also Gemische<br />
aus Metall und Keramik, untersucht.<br />
Strukturen so dünn wie<br />
ein menschliches Haar<br />
Bild: Laserinstitut Hochschule Mittweida<br />
Ein gegenwärtiges Anwendungsbeispiel<br />
dieser Technologie ist die<br />
Entwicklung eines hochkompakten<br />
Mikro-Wärmeübertragers. Ziel<br />
ist es, mehrere Kilowatt Wärmeleistung<br />
auf kleinstem Raum zu<br />
übertragen. Damit dies gelingt<br />
muss die Anzahl der wärmeübertragenden<br />
Flächen sehr groß werden.<br />
Dafür benötigt es Wand- und<br />
Kanalbreiten so dünn wie ein<br />
menschliches Haar (kleiner<br />
100 μm) bei gleichzeitig hohen Aspektverhältnissen.<br />
Nach zweijähriger Entwicklungszeit<br />
konnten erste Demonstratoren<br />
hergestellt und untersucht werden.<br />
Herausforderungen, wie Druckverlust<br />
und Pulverentfernung,<br />
konnten gelöst werden. An der<br />
Dichtheit des Demonstrators muss<br />
jedoch noch geforscht werden.<br />
Erste Teststrukturen zeigen aber<br />
schon erfolgreiche Strategien zur<br />
Lösung dieser Herausforderung.<br />
Hohe Auflösung kostet<br />
Zeit<br />
Neueste Untersuchungen befassen<br />
sich nun auch mit der Verwendung<br />
von kontinuierlicher Laserstrahlung<br />
im Mikrobereich. Bezeichnet<br />
wird diese Verfahrensvariante als<br />
selektives Lasermikroschmelzen<br />
(Mikro-SLM).<br />
Ein entscheidender Unterschied<br />
zwischen beiden Verfahren ist die<br />
einstellbare Schichtdicke. Dünnere<br />
Schichten bedeuten zwar höhere<br />
Detailauflösung, aber auch höhere<br />
Bauzeiten. Beim Lasermikrosintern<br />
liegen die Schichtdicken zur<br />
Herstellung dichter Bauteile bei<br />
1-3 μm und beim Mikro-SLM bei<br />
5-20 μm. Je nach Anwendungsfall<br />
muss also zwischen Detailauflösung<br />
und Bauzeit abgewogen werden.<br />
In einem aktuellen Forschungsprojekt<br />
sollen zudem weitere<br />
Unterschiede beider Verfahren<br />
genauer untersucht werden.<br />
Beim dritten Verfahren, dem Micro<br />
Cladding, wird das Pulver<br />
nicht mittels Rakel aufgetragen,<br />
sondern über eine Düse zugeführt<br />
30 <strong>additive</strong> November 2019
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
und mit einem fokussierten Laserstrahl<br />
aufgeschmolzen. Das Verfahren<br />
ist vergleichbar mit dem<br />
Laser-Pulver-Auftragschweißen.<br />
Strukturen auch auf<br />
dünnen Metallfolien<br />
Jedoch wird auch hier mit feineren<br />
Metallpulvern, kleinerem Strahldurchmesser<br />
und als Novum mit<br />
kurzgepulster Laserstrahlung und<br />
Scanner für die Strahlablenkung<br />
gearbeitet. Eine Besonderheit ist<br />
hierbei die gezielte Erzeugung von<br />
Mikrokavitäten, die während des<br />
Aufbauprozesses in Form von Mikro-Zylindern<br />
in die Höhe wachsen.<br />
Die Kavität, die sich auf der<br />
Spitze der Zylinder befindet, füllt<br />
sich in jeder Bestrahlungspause<br />
mit Pulver, wodurch die Baurate<br />
erheblich gesteigert wird. Damit<br />
dies gelingt müssen jedoch die Laserpulse<br />
von Schicht zu Schicht<br />
exakt übereinanderliegen.<br />
Ein schönes Beispiel dafür sind<br />
„Haare“ aus Metall. Jedes Haar<br />
ist dabei ein dichter Zylinder mit<br />
einer Kavität an der Spitze. Der<br />
Durchmesser der flexiblen Metallhaare<br />
beträgt nur 35 μm und es<br />
können extreme Aspektverhältnisse<br />
von > 1:100 erzielt werden. Für<br />
den Aufbau anderer Mikrostrukturen<br />
fungieren die Zylinder als<br />
Grundbausteine und je nach Ansteuerung<br />
der Laserpulse können<br />
unterschiedliche Strukturen aufgebracht<br />
werden. Der Energieeintrag<br />
in das Grundmaterial ist dabei<br />
sehr gering, was es erlaubt, Strukturen<br />
auch auf dünnen Metallfolien<br />
von bis zu 50 μm Materialdicke<br />
aufzutragen. Neben Edelstahl<br />
wurden auch schon weitere Materialien,<br />
wie Kupfer und Inconel<br />
718, erfolgreich verarbeitet.<br />
Zukunft: Erhöhung der<br />
Produktivität<br />
Trotz großartiger Vorteile der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigungsverfahren macht<br />
oft die Produktivität einen Strich<br />
durch die Rechnung, wodurch sich<br />
innovative Designs nicht wirtschaftlich<br />
umsetzen lassen. Bauprozesse<br />
können mitunter einige<br />
Tage bis sogar Wochen benötigen.<br />
Daher arbeiten in den neuen Anlagengenerationen<br />
namhafter Hersteller<br />
bereits zwei oder mehr Laserstrahlen<br />
parallel.<br />
Auch das Laserinstitut Hochschule<br />
Mittweida (LHM) arbeitet daran,<br />
seine Verfahren für Mikrobauteile<br />
und -strukturen deutlich schneller<br />
zu machen. Statt zu Parallelisieren<br />
wird hier jedoch die Laserleistung<br />
gesteigert. Um diese hohe Laserleistung<br />
im Prozess umsetzen zu<br />
können, bedarf es auch einer Erhöhung<br />
der Scangeschwindigkeit.<br />
Dafür kommt ein am LHM entwickelter<br />
Polygonspiegelscanner mit<br />
Ablenkgeschwindigkeiten von<br />
über 100 m/s zum Einsatz.<br />
Erste Untersuchungen für die Verfahren<br />
Mikro-SLM und Micro<br />
Cladding zeigen bereits, dass die<br />
Laserleistung ohne Verluste der<br />
Detailauflösung um das 100-fache<br />
gesteigert werden kann. Damit erhöht<br />
sich im fast gleichen Verhältnis<br />
auch die Produktivität, was zukünftig<br />
die Herstellung von Präzisionsbauteilen<br />
deutlich kostengünstiger<br />
macht. Durch Steigerung<br />
der Laserleistung von 20 W auf<br />
200 W konnte die Aufbaurate soweit<br />
erhöht werden, dass man<br />
beim Wachsen der Mikrostrukturen<br />
zuschauen<br />
■<br />
kann.<br />
Laserinstitut Hochschule<br />
Mittweida<br />
www.laser.hs-mittweida.de<br />
Demonstratoren vom Lasermikrosintern:<br />
Gitterhalbkugel aus Cermet<br />
(Edelstahl + Siliziumcarbid-Keramik)<br />
und Mikro-Turbolader aus Molybdän<br />
(Höhe: 5 mm) mit freistehenden inneren<br />
Strukturen.<br />
Additiv gefertigter Mikro-Wärmeübertrager<br />
aus Edelstahl: Der Mittelteil<br />
(rechts) wurde mit Lasermikrosintern<br />
und die aufgesteckten Anschlüsse<br />
mit konventionellem SLM hergestellt,<br />
um Zeit und Kosten zu sparen.<br />
Auf 50 μm Metallfolie aufgetragene<br />
Mikrostrukturen mittels Micro Cladding:<br />
flexible Mikrozylinder (oben)<br />
und aus den Mikrozylindern zusammengesetzte<br />
Strukturen (unten).<br />
Bild: Laserinstitut Hochschule Mittweida<br />
Bild: Laserinstitut Hochschule Mittweida<br />
Bild: Laserinstitut Hochschule Mittweida<br />
<strong>additive</strong> November 2019 31
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
SLA-3D-Desktopdrucker<br />
und<br />
belastbare Materialien<br />
ermöglichen<br />
hochpräzise<br />
Geometrien.<br />
Bild: Formlabs<br />
▶<br />
SLA-ANWENDUNGEN IM MASCHINENBAU<br />
Vom Prototyping zur Produktion<br />
Unternehmen in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie,<br />
im Bereich Konsumgüter oder Medizintechnik nutzen Werkzeuge<br />
für die digitale Fertigung, um ihren Weg in die Industrie 4.0 zu beschreiten.<br />
3D-Druck ist ein Katalysator für Effizienz, der Lieferketten<br />
straffen, die Produktion verbessern und die Markteinführung beschleunigen<br />
kann – und so hunderttausende Euro einspart und<br />
Durchlaufzeiten um Wochen oder gar Monate verkürzt.<br />
Fortschritte im 3D-Druck haben<br />
ein breites Spektrum von Produktionsanwendungen<br />
freigeschaltet.<br />
Von der Vorproduktion bis hin zu<br />
Produktionswerkzeugen und Endteilen<br />
bieten SLA-3D-Desktop -<br />
drucker und belastbare Materialien<br />
die Möglichkeit, hochpräzise,<br />
funktionale 3D-Drucke zu erstellen.<br />
Formlabs hat einen leistungsstarken<br />
3D-Drucker mit branchenführender<br />
Hardware, einer vielseitigen<br />
Bibliothek, fortschrittlicher<br />
Materialien und einer benutzerfreundlichen<br />
Software entwickelt,<br />
auf den Sie von der Prototypenfertigung<br />
bis zur Produktion vertrauen<br />
können.<br />
Ein konkretes Beispiel ist die Herstellung<br />
von Vorrichtungen: Die<br />
Pankl Racing Systems AG ist spezialisiert<br />
auf die Entwicklung und<br />
Herstellung von Motor- und Antriebskomponenten<br />
für Rennwagen,<br />
leistungsstarke Fahrzeuge und<br />
Luftfahrtanwendungen. Jedes einzelne<br />
Teil, das Pankl herstellt, benötigt<br />
eine Reihe von maßgefertigten<br />
Haltevorrichtungen, Befestigungen<br />
und weiterer Werkzeugbestückung,<br />
die speziell für dieses<br />
Teil entworfen und hergestellt<br />
wurden. Das Ergebnis ist eine Vielzahl<br />
individueller Werkzeuge, die<br />
den Fertigungsprozess erheblich<br />
teurer und komplexer machen.<br />
Um knappen Fertigungsterminen<br />
gerecht zu werden, führten Verfahrenstechniker<br />
Christian Jöbstl und<br />
sein Team das <strong>additive</strong> Fertigungsverfahren<br />
Stereolithografie ein, um<br />
maßgefertigte Haltevorrichtungen<br />
und andere Teile mit wenig Volumen<br />
direkt für ihre Fertigungslinie<br />
in der neuen 36 Mio. Euro teuren<br />
Produktionsstätte des Unternehmens<br />
herzustellen. Obwohl<br />
3D-Druck ursprünglich skeptisch<br />
betrachtet wurde, stellte er sich als<br />
idealen Ersatz zur Zerspanung einer<br />
Vielzahl dieser Werkzeuge heraus<br />
und überraschte sogar Pankls<br />
anspruchsvolle Ingenieure.<br />
In einem Fall reduzierte er die Vorlaufzeit<br />
für Haltevorrichtungen<br />
32 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Maßgeschneiderte<br />
Rollen für die<br />
Verbundfaserwicklung.<br />
Bild: Formlabs<br />
um 90 Prozent – von zwei bis drei<br />
Woche auf weniger als einen Tag –<br />
und verringerte die Kosten um 80<br />
bis 90 Prozent, was zu einer Ersparnis<br />
von 150 000 Euro führte.<br />
Lesen Sie weiter, um herauszufinden,<br />
wie Joebstl und sein Team ihren<br />
neuen auf 3D-Druck basierten<br />
Prozess implementierten.<br />
Zwei neue<br />
3D-Drucker für<br />
die Low Force<br />
Stereolithographie<br />
(LFS):<br />
Form 3 und<br />
Form 3L.<br />
Die nächste Generation<br />
des 3D-Drucks<br />
Im April 2019 hat Formlabs zwei<br />
neue professionelle 3D-Drucker<br />
für die Low Force Stereolithographie<br />
(LFS) auf der Hannover Messe<br />
vorgestellt. Das Unternehmen<br />
erweiterte seine Hardware-Produktpalette<br />
mit dem Form 3 und<br />
dem Form 3L.<br />
LFS-3D-Druck ist eine weiterentwickelte<br />
Form der Stereolithografie<br />
(SLA), die durchgehend fehlerfreie<br />
Teile liefert, indem sie sich an<br />
die Geometrie ihrer Teile anpasst,<br />
um so das perfekte Gleichgewicht<br />
zwischen Detailtreue und Geschwindigkeit<br />
zu erzielen. Beim<br />
LFS-Prozess wird ein maßgefertigtes<br />
System aus Lasern und Spiegeln<br />
eingesetzt, um massive isotrope<br />
Teile aus flüssigem Kunstharz<br />
mit höchster Präzision auszuhärten.<br />
Der leistungsstarke LFS-Druckprozess<br />
hinter dem Form 3 ist auf<br />
Skalierbarkeit ausgelegt: Beim<br />
Form 3L werden gleichzeitig zwei<br />
Light Processing Units (LPUs) eingesetzt,<br />
um großformatigen<br />
3D-Druck firmenintern zu ermöglichen.<br />
Form 3L bietet das Fünffache<br />
des Fertigungsvolumens und<br />
die zweifache Laserleistung des<br />
Form 3, um große Teile schneller<br />
■<br />
zu drucken.<br />
Formlabs Inc.<br />
www.formlabs.com<br />
Bild: Formlabs<br />
<strong>additive</strong> November 2019 33
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
MIKRO-LASERSINTERN<br />
Das Kleingedruckte – Metallteile<br />
im Mikrobereich<br />
Das Mikro-Lasersintern (MLS) vereint die Vorteile von Mikrobearbeitung<br />
und <strong>additive</strong>r Fertigung, wodurch zahlreiche Funktionen in<br />
komplexe Mikrobauteile integriert werden können. Anfänglich vorwiegend<br />
in Forschung und Entwicklung eingesetzt, hat sich MLS<br />
mittlerweile auch als Herstellverfahren für die Serienfertigung in<br />
vielen Branchen der Industrie etabliert.<br />
Wegfall von<br />
Verbindungsstellen<br />
Gegenüber der<br />
konventionellen<br />
Fertigung kann<br />
das Bauteil -<br />
gewicht dank<br />
MLS um bis zu<br />
60 % reduziert<br />
werden.<br />
Der Autor<br />
Antonio Rebeggiani,<br />
Vertriebsmanager,<br />
3D Microprint GmbH.<br />
Seit über fünf Jahren zählt die 3D<br />
Microprint GmbH aus Chemnitz<br />
zu den Spezialisten in der Produktion<br />
von hochpräzisen Mikro-Metallteilen<br />
mittels Mikro-Lasersintern<br />
(MLS) und ist Ansprechpartner<br />
für nationale und internationale<br />
Kunden mit individuellen Ansprüchen<br />
und Einsatzfeldern. Das<br />
Leistungsspektrum umfasst neben<br />
dem Engineering Service natürlich<br />
die Fertigung von Mustern bis hin<br />
zu Serienteilen – dabei immer im<br />
Blick: eine funktionale Bauteilintegration<br />
und ein prozessgerechtes<br />
Design.<br />
Ein Schwerpunkt liegt in der Konzeption<br />
eines Mehrwertes für die<br />
Bild: 3D Microprint<br />
Herstellung von Mikro-Metallbauteilen.<br />
Im Vergleich zur konventionellen<br />
Fertigung lassen sich<br />
die Mikro-Metallteile damit preisund<br />
materialeffizienter herstellen.<br />
Die Integration von zusätzlichen<br />
Funktionen in einem Bauteil mittels<br />
MLS bietet weitere Vorteile:<br />
keine Werkzeugkosten, keine Mindestbestellmengen,<br />
jederzeit modifizierbare<br />
Geometrien während<br />
der Entwicklungs- und Herstellungsphase<br />
sowie keine zusätzlichen<br />
Montageschritte. Zudem entspricht<br />
der Prozess den Anforderungen<br />
der Medizintechnik: Passivität,<br />
Reinheit und Oberflächenrauheit<br />
sind gewährleistet.<br />
So produzierte Greifer oder Zangen<br />
finden vor allem in der Medizin-<br />
oder Präzisionstechnik ihren<br />
Einsatz. Bei konventionellen Fertigungsprozessen<br />
erfolgt die Montage<br />
eines Greifers aus mindestens<br />
vier Einzelteilen. Reduzierte Baugruppendimensionen<br />
erschweren<br />
jedoch die sichere Montage der<br />
sehr kleinen Einzelteile erheblich.<br />
Nach der Fertigung durch die Spezialisten<br />
von 3D Microprint ist<br />
keine Montage der Einzelteile<br />
mehr notwendig, sodass der Greifer<br />
unmittelbar danach verwendet<br />
werden kann. „Der Wegfall von<br />
Verbindungsstellen zwischen den<br />
Einzelkomponenten steigert zusätzlich<br />
die Baustabilität der Konstruktionen,<br />
verkürzt signifikant<br />
die Lieferzeiten und schafft einen<br />
weiteren Mehrwert für die Kunden<br />
bezüglich dem Preis-Leistungs-<br />
Verhältnis“, unterstreicht Antonio<br />
Rebeggiani, Vertriebsmanager der<br />
3D Microprint GmbH.<br />
Auch bei der Herstellung von<br />
Messsonden liegen die Vorteile des<br />
präzisen Mikro-Lasersinterns mit<br />
3D-Drucksystemen von 3D Microprint<br />
auf der Hand. Konventionell<br />
kommen hier verschiedene<br />
Fertigungstechnologien zum Einsatz.<br />
Besonders bei kleinen Sonden,<br />
ist das Fügen kompliziert und<br />
erfordert einen hohen händischen<br />
und fertigungstechnischen Auf-<br />
34 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Bild: 3D Microprint<br />
Mit der MLS-<br />
Technologie<br />
lassen sich<br />
anforderungs -<br />
spezifisch Wandstärken<br />
von weniger<br />
als 0,1 mm<br />
darstellen.<br />
wand, was die mögliche Einsatzfähigkeit<br />
teilweise mindert oder einschränkt.<br />
Den konventionell gefertigten Sonden<br />
fehlt es demnach an Robustheit,<br />
Benutzerfreundlichkeit und<br />
geometrischer Flexibilität. Unter<br />
dem Motto „Kleine Sonde, große<br />
Wirkung“ ermöglicht die 3D Microprint<br />
GmbH maßgeschneiderte<br />
Strömungsmesstechnik aus einem<br />
Bauteil nach kundenspezifischen<br />
Vorgaben ohne zusätzliche Werkzeug-<br />
oder Herstellungskosten mit<br />
hoher Fertigungstiefe, anschließendes<br />
Fügen ist damit überflüssig.<br />
Thomas Klotz, Leiter der Qualitätssicherung<br />
bei 3D Microprint<br />
GmbH betont: „Das Zusammenspiel<br />
zwischen neuen Geometrien<br />
und neuen Materialen ist essenziell,<br />
um – mit Blick auf Leichtbau<br />
und Nachhaltigkeit – Produkte mit<br />
einem Mehrwert zu generieren. An<br />
dieser Stelle bedarf es zudem einer<br />
fachgerechten Beratung, um dem<br />
Kunden die Stellschrauben für die<br />
Produktentwicklung und den Herstellprozess<br />
aufzuzeigen.“<br />
Fluidströmungen<br />
einfach bestimmen<br />
Gerade im Bereich der fluiddynamischen<br />
Messtechnik ist Genauigkeit<br />
gefragt. Strömungsmesssonden<br />
helfen dabei, Fluidströmungen<br />
einfach und genau zu bestimmen.<br />
Mittels Mikro-Lasersintern werden<br />
die Komponenten flexibel für<br />
den jeweiligen Anwendungsfall<br />
entwickelt und on demand hergestellt.<br />
Größe und Form werden<br />
entsprechend der verschiedenen<br />
Einsatzgebiete angepasst. Vorteil<br />
zu anderen Systemen ist die deutlich<br />
höhere Detailauflösung für filigrane<br />
Strukturen sowie eine wesentliche<br />
geringere Rauheit, welche<br />
besonders im Bereich der Strömungsmesstechnik<br />
eine Voraussetzung<br />
zur präzisen Messung darstellt.<br />
Die Mikro-Lasersinter-Technologie<br />
ermöglicht ebenso innovative<br />
Anwendungen im Bereich Mikro-<br />
Fluidik mit optimierten Fließeigenschaften<br />
und Funktionsintegration<br />
wie das Abschirmen, Aufteilen<br />
oder Hindurchleiten von Fluiden<br />
in medizinischen Geräten, Reaktoren,<br />
Wärmetauschern, Kraftstoffzellen<br />
oder anderen Mikrofluid-<br />
Anwendungen.<br />
Geometrisch hochkomplexe Funktionsstrukturen<br />
aus Metall lassen<br />
sich mit minimalem Ressourcenverbrauch<br />
endformgetreu herstellen.<br />
Funktional unnötige Volumina<br />
werden reduziert, sodass ein gegenüber<br />
der konventionellen Fertigung<br />
reduziertes Bauteilgewicht<br />
um bis zu 60 % erreicht werden<br />
kann. Ebenso ist die Formenvielfalt<br />
beinahe grenzenlos, zum Beispiel<br />
können auch dreidimensionale<br />
Strukturen mit variablen inneren<br />
Geometrien hergestellt werden.<br />
Zudem lassen sich mittels Mikro-Lasersintern<br />
anforderungsspezifisch<br />
Wandstärken von weniger<br />
als 0,1 mm darstellen. Der minimal<br />
erreichbare Wert ist dabei<br />
stark von der Form des Bauteils<br />
sowie des verwendeten Werkstoffs<br />
■<br />
abhängig.<br />
3D MicroPrint GmbH<br />
www.3dmicroprint.com<br />
<strong>additive</strong> November 2019 35
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
3D-DRUCK VON HARTMETALLEN MIT HOHEM KARBIDGEHALT<br />
Verschleißfestigkeit neu definiert<br />
Metalle mit bemerkenswerten Eigenschaften: Dies war von Anfang<br />
an der Fokus des schwedischen Unternehmens VBN Components.<br />
Mitten in der Finanzkrise 2008 sah VBN die Chance, das Stahlgeschäft<br />
durch die Additive Fertigung hochfester, hartmetallreicher<br />
Werkstoffe auf den Kopf zu stellen. Nun präsentieren sie eine Reihe<br />
von patentierten Legierungen mit einzigartiger Leistung.<br />
Verschiedenste Geometrien können<br />
mit Vibenite Materialien gedruckt<br />
werden.<br />
Härte von 72 HRC bedeutet, dass<br />
er auf herkömmliche Weise nie<br />
verarbeitet werden könnte. Vor<br />
kurzem wurde er in Zusammenarbeit<br />
mit Robit Plc. in zwei Abriebtests<br />
zur Messung des Verschleißes<br />
geprüft. Vibenite 290 zeigte im ersten<br />
Test nur 50 % der Verschleißrate<br />
im Vergleich zum Referenzmaterial<br />
H500 (51 HRC) und im<br />
zweiten Test 25 % der Verschleißrate.<br />
H500 wird häufig in diesen<br />
Arten von Abrieb-Labortests eingesetzt<br />
Eine neue Art<br />
zementiertes Karbid<br />
Die Autorin<br />
Isabelle Bodén,<br />
Customer Relations,<br />
VBN Components AB.<br />
Schweden war eines der ersten<br />
Länder, das Industriestahl mit<br />
Reinheit als Schlüsselfaktor produzierte.<br />
VBN geht noch einen<br />
Schritt weiter mit dem 3D-Druck<br />
einzigartiger Materialien mit extrem<br />
hoher Sauberkeit, was die<br />
Verschleißfestigkeit deutlich erhöht.<br />
Diese Eigenschaften werden<br />
durch ein patentiertes <strong>additive</strong>s<br />
Herstellungsverfahren erreicht,<br />
das zu Materialien mit 100 %<br />
Dichte führt. Ihre Leistungsfähigkeit<br />
beruht auf kleinformatigen,<br />
gleichmäßig verteilten Karbiden in<br />
einer bestimmten Matrix. Sie werden<br />
alle aus gaszerstäubtem Metallpulver<br />
hergestellt und gelten<br />
daher als pulvermetallurgische<br />
(PM) Werkstoffe.<br />
Die Vibenite-Technologie ermöglicht<br />
es dem Anwender, auf ein verschleißfesteres<br />
Material umzusteigen,<br />
als es herkömmlich hergestellt<br />
werden kann. Der Kunde stellt eine<br />
Zeichnung zur Verfügung und<br />
erhält ein endkonturnahes Bauteil,<br />
das geschliffen oder elektrisch entgratet<br />
werden muss, um eine perfekte<br />
Oberfläche zu erhalten. Sowohl<br />
die Leistung als auch die Lebensdauer<br />
der Komponenten werden<br />
mit Vibenite erhöht. Bessere<br />
Materialeigenschaften sind im<br />
heutigen 3D-Druckgeschäft kaum<br />
bekannt. Es gibt fünf verschiedene<br />
Arten von Vibenite-Werkstoffen:<br />
vier Schnellarbeitsstähle und ein<br />
Hartmetall. Ihre Härte reicht von<br />
58–72 HRC (600–1100 HV), um<br />
verschiedenen Anwendungen gerecht<br />
zu werden.<br />
Welthärtester Stahl<br />
Bild: VBN components<br />
Der härteste, handelsübliche Stahl<br />
der Welt, Vibenite 290, hat einen<br />
Hartmetallgehalt von 25 %. Seine<br />
Vor kurzem hat VBN Components<br />
ein 3D-gedrucktes zementiertes<br />
Karbid (Hartmetall) auf den<br />
Markt gebracht. Diese Art von<br />
Material galt bisher aufgrund des<br />
hohen Karbidanteils als unmöglich<br />
zu drucken. Vibenite 480 enthält<br />
erstaunliche ~65 % Karbide. Es ist<br />
kein Mischen, Trocknen, Pressen<br />
oder Sintern erforderlich, wie bei<br />
dem traditionellen Verfahren. Es<br />
hat eine Langzeitwärmebeständigkeit<br />
von 750 °C, eine Härte von<br />
~66 HRC, ist korrosionsbeständig<br />
und magnetisch.<br />
Vibenite 480 ist sowohl für Anwendungen<br />
bei denen Stahl verwendet<br />
wird, als auch für Anwendungen<br />
mit komplexer Geometrie<br />
geeignet, bei denen ein Ersatz<br />
durch Hartmetall die Produktionseffizienz<br />
erhöhen würde. Da er die<br />
beiden Werkstoffwelten PM-<br />
Schnellarbeitsstahl und Hartmetall<br />
kombiniert, wird er als Hybridkarbid<br />
bezeichnet.<br />
Wälzfräser mit doppelter<br />
Verschleißfestigkeit<br />
Vibenite 280 ist ein extrem verschleiß-<br />
und hitzebeständiger PM-<br />
Werkstoff, der sich besonders für<br />
Schneidanwendungen wie Wälzfräser,<br />
Räumwerkzeuge, Fräser so-<br />
36 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Mikrostruktur<br />
aus Vibenite 280<br />
mit sehr feinen<br />
und gut dispergierten<br />
Karbiden.<br />
Bild: VBN components<br />
Bild: VBN components<br />
wie Verschleißteile oder als hartes,<br />
hitzebeständiges Trägermaterial<br />
für PVD-Beschichtungen eignet.<br />
Seine Härte liegt im Bereich von<br />
63–70 HRC. Es hat sich gezeigt,<br />
dass es die Produktionskapazität<br />
für Industriewerkzeuge, zum Beispiel<br />
im Motorenbau, erhöht.<br />
Eine Reihe von Wälzfräsern aus<br />
diesem patentierten Stahl sind bei<br />
Volvo Construction Equipment im<br />
Einsatz. In der realen Produktion<br />
wurden die Vibenite 280 Wälzfräser<br />
mit Standard-Wälzfräsern aus<br />
traditionellem Spitzenstahl verglichen.<br />
Es wurde festgestellt, dass<br />
die Vibenite 280-Wälzfräser, wenn<br />
Härte nach Rockwell (HRC)<br />
Härte von Vibenite-<br />
Werkstoffen im Vergleich<br />
zu H13, einem<br />
gängigen Werkzeugstahl.<br />
sie mit normalem Vorschub laufen<br />
(mit der gleichen Tiefe wie die<br />
Standard-Wälzfräser), 2,2-mal so<br />
lange halten, bevor sie nachgeschliffen<br />
werden müssen. Darüber<br />
hinaus können die Vibenite 280<br />
Wälzfräser auch so eingestellt werden,<br />
dass sie mit doppeltem Vorschub<br />
arbeiten (doppelt so tief geschnitten)<br />
und trotzdem 2,0-mal<br />
so lange halten wie ein Standard-<br />
Wälzfräser, bevor sie nachgeschliffen<br />
werden müssen.<br />
Eine Lebenszykluskostenanalyse<br />
zeigt, dass die Gesamtproduktionskosten<br />
pro produziertem<br />
Zahnrad durch die doppelte Lebensdauer<br />
des Vibenite-Werkzeugs<br />
um 15–20 % reduziert werden.<br />
Der Doppelschnittvorschub senkt<br />
die Kosten um weitere 15–20 %,<br />
so dass die gesamten reduzierten<br />
Produktionskosten pro produziertem<br />
Zahnrad 30–40 % betragen.<br />
Werkzeugwechsel, die zu Produktionsstopps<br />
führen und oft eine<br />
Quelle für defekte Werkzeuge sind,<br />
werden so auf 50 % reduziert. Darüber<br />
hinaus wird die Durchlaufzeit<br />
um 100 % verbessert.<br />
Korrosionsbeständiges<br />
Mehrzweckmaterial<br />
Vibenite 350 ist ein rostfreier PM-<br />
Stahl mit einer Härte von ~60<br />
HRC und eignet sich gut für Anwendungen<br />
mit hohem Verschleiß,<br />
die rostfreie Eigenschaften erfordern,<br />
wie z.B. Kunststoffverarbeitungswerkzeuge<br />
(Extrusions- und<br />
Einspritzwerkzeugteile, Segmente<br />
für Segmentschrauben), Pumpen<br />
und Ventilringe. Das vielseitige<br />
und verschleißfeste Vibernite 350<br />
verfügt über einen hohen Widerstand<br />
und eignet sich sehr gut für<br />
Werkzeughalter und Werkzeuge<br />
zur Kunststoffbearbeitung. Wie<br />
alle Vibenite-Materialien kann es<br />
zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit<br />
in aktuellen Anwendungen<br />
■<br />
eingesetzt werden.<br />
Bild: VBN components<br />
VBN Components AB<br />
www.vbncomponents.se<br />
<strong>additive</strong> November 2019 37
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Die Düsen des<br />
Multec 4Moves<br />
ermöglichen<br />
höchste Vielseitigkeit<br />
und eine<br />
enorme Zeit -<br />
ersparnis.<br />
Bild: Multec<br />
▶<br />
3D-DRUCK 4.0<br />
Neue Potenziale mit industriellem<br />
3D-Druck<br />
Bisher wurde die 3D-Drucktechnik FDM/FFF vorwiegend für das<br />
Rapid Prototyping eingesetzt. Durch innovative Weiterentwicklungen<br />
bei der Technologie und den Materialien wird diese Technik inzwischen<br />
immer mehr zur etablierten Produktionstechnik. Die Einbindung<br />
in bestehende Prozesse ist nur noch eine Frage der Zeit. Die<br />
Multirap-Industriedrucker mit der patentierten MOVE-Technologie<br />
bieten hier die weltweit vielseitigsten Anwendungsmöglichkeiten.<br />
Der Autor<br />
Manuel Tosché,<br />
Geschäftsführer,<br />
Multec GmbH.<br />
Bei der Einführung einer neuen<br />
Fertigungstechnologie stellt sich<br />
ein Unternehmen immer die Frage<br />
nach den Durchlaufzeiten und den<br />
tatsächlich entstehenden Kosten<br />
pro Bauteil. Der Nutzer will echte<br />
Kostenvorteile sehen, wenn eine<br />
Investition in Anlagen, aber auch<br />
in Personal erforderlich ist.<br />
Hier hilft eine Betrachtung von<br />
Gesamtaufwand inklusive Folgekosten<br />
und der Vergleich mit anderen<br />
Technologien. Beim FDM/FFF-<br />
Druck kann der Anwender bei der<br />
Erzeugung des sogenannten<br />
G-Codes sofort die Druckzeit und<br />
Materialkosten des Bauteils bestimmen.<br />
Durch die Ergänzung der<br />
Maschinenstundensätze (Anschaffungspreis,<br />
Dauer der Abschreibung,<br />
Ersatzteilkosten usw.) kann<br />
sehr schnell ein Kostenvergleich<br />
mit anderen Drucktechniken, aber<br />
auch mit klassischen Fertigungstechniken<br />
durchgeführt werden.<br />
Der 3D-Druck gilt seit Jahren<br />
als eine der entscheidenden Zukunftstechnologien<br />
in der Industrie,<br />
Multec bietet die Voraus -<br />
setzungen dafür: Schnelle Durchlaufzeiten<br />
bei geringem Personalaufwand.<br />
Druckkopf<br />
Herzstück eines jeden FDM/FFF-<br />
Druckers ist sein Druckkopf. Die<br />
vier Düsen des 4Move sind<br />
Grundlage für eine maximale Vielseitigkeit<br />
und ermöglichen eine<br />
enorme Zeitersparnis. Durch die<br />
Kombination von verschiedenen<br />
Düsengrößen, die Möglichkeit zur<br />
Definition von Back-up-Düsen<br />
und den Verzicht auf Reinigungsfahrten<br />
dank einem intelligenten<br />
Thermomanagement können die<br />
Druckgeschwindigkeit erhöht und<br />
die Druckdauer verringert werden.<br />
38 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Materialkombinationen<br />
Außerdem entstehen durch die<br />
Kombination von verschiedenen<br />
Materialarten völlig neue Anwendungsmöglichkeiten.<br />
So können<br />
Werkzeuge, Greifer, Betriebsmittel<br />
und viele weitere Hilfsvorrichtungen<br />
aus 3D-gedruckten Hochleistungskunststoffen<br />
klassisch gefertigte<br />
Bauteile ersetzen.<br />
Ein weiteres Einsatzgebiet der<br />
FDM- bzw. FFF-Drucktechnik<br />
sind Funktionsbauteile aus dauerhaft<br />
belastbaren Thermoplasten.<br />
Der Markt dafür wächst so rasant,<br />
dass auch die Kunststoffentwickler<br />
und -hersteller darauf reagieren<br />
und durch neu entwickelte Hochleistungsmaterialien<br />
diese Drucktechnik<br />
ihrerseits attraktiver machen.<br />
Vorausgesetzt, der jeweilige<br />
3D-Drucker ist offen für Fremdfilamente.<br />
Die Vielseitigkeit der Multirap-<br />
Maschinen resultiert aus der 4Move-Technologie<br />
und der Offenheit<br />
für Fremdfilamente. Multec steht<br />
für ehrliche, kompetente Beratung<br />
und Betreuung: vor, während und<br />
nach dem Einstieg in die Zukunftstechnologie<br />
FDM/FFF.<br />
Zuverlässigkeit<br />
Im industriellen Umfeld der Zukunft<br />
spielt auch die Zuverlässigkeit<br />
der Maschinen eine zentrale<br />
Rolle. Deshalb wird auch bei Multec<br />
großer Wert auf einen hohen<br />
Automatisierungsgrad und Prozesssicherheit<br />
gelegt. Das erlaubt<br />
einen zuverlässigen Einsatz der<br />
Maschinen in einer industriellen<br />
Umgebung, da manuelle Fehlerquellen<br />
ausgeschlossen werden<br />
■<br />
können.<br />
Bild: Multec<br />
Bild: Multec<br />
Additiv gefertigte<br />
Tiefziehform<br />
für Metallfolien<br />
und dünne<br />
Bleche.<br />
Robotergreifer<br />
mit gummierter<br />
Greiffläche.<br />
Kunststoffhersteller<br />
entwickeln<br />
neue<br />
Hochleistungsmaterialien<br />
und<br />
machen die<br />
Drucktechnik so<br />
attraktiver.<br />
Multec GmbH<br />
www.multec.de<br />
Bild: Multec<br />
<strong>additive</strong> November 2019 39
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
ADDITIVE FERTIGUNG<br />
Von der spanenden Fertigung hin<br />
zum 3D-Druck<br />
Neben den klassischen spanenden Fertigungsverfahren wie Drehen<br />
und Fräsen, beschäftigt sich die Firma Fr. Aussieker bereits seit<br />
2015 mit dem 3D-Laserschmelzverfahren als Lohnfertiger und stellt<br />
Bauteile aus feinstem Metallpulver in höchster Präzision her.<br />
Als familiengeführtes Unternehmen<br />
hat die Firma Fr. Aussieker<br />
bereits seit 1969 Metall im Blut.<br />
Seither steht das Unternehmen als<br />
innovativer Dienstleister im Bereich<br />
der Lohnfertigung für den<br />
Maschinen-, Werkzeug- und Anlagenbau<br />
für höchste Qualität „made<br />
in Germany“. Der moderne<br />
Maschinenpark mit 14 CNC-<br />
Dreh- und -Fräsmaschinen wurde<br />
im Jahr 2015 durch einen 3D-Drucker<br />
ergänzt.<br />
Der klassische Maschinenbau befindet<br />
sich immer mehr im Wandel.<br />
Waren noch vor einigen Jahren<br />
konventionelle Fertigungsverfahren<br />
Alltag, werden heute immer<br />
mehr Bauteile im SLM-Verfahren<br />
(selective laser melting) hergestellt.<br />
Die Vorteile des selektiven Laserschmelzens<br />
liegen auf der Hand:<br />
Konstruktiv lassen sich Bauteile<br />
nahezu mit vollständiger Geometriefreiheit<br />
herstellen, sodass völlig<br />
neuartige Konzepte und Designs<br />
umsetzbar sind.<br />
Der Autor<br />
Frank<br />
Aussieker,<br />
Geschäftsführer,<br />
Fr. Aussieker<br />
Metallverarbeitung<br />
GmbH & Co. KG.<br />
Greifen, Kühlen, Pusten<br />
in neuen Dimensionen<br />
Werden oft noch Werkzeugkerne<br />
für den Formenbau mit vielen<br />
Kühlbohrungen versehen, die anschließend<br />
wieder aufwendig verstopft<br />
werden müssen, so lässt sich<br />
mittels 3D-Druck heute eine konturnahe<br />
Kühlung „mitten durch<br />
das Bauteil“ realisieren. Somit<br />
lässt sich ein optimales Abkühlen<br />
des Artikels sicherstellen, um letztlich<br />
die Taktzeiten bei der Herstellung<br />
zu minimieren.<br />
Kleinere Baugruppen, die seither<br />
aus mehreren Bauteilen bestehen,<br />
können heute leicht aus einem<br />
Bauteil gedruckt werden. Dadurch<br />
entfällt nicht nur die aufwendige<br />
Einzelfertigung und die anschließende<br />
Montage der Baugruppe.<br />
Viele Normteile wie Stifte, Schrauben,<br />
Zentrierhülsen und Dichtungen<br />
gehören nun der Vergangenheit<br />
an. Durch den 3D-Druck lässt<br />
sich heute sozusagen „um die<br />
Ecke“ pusten, greifen oder kühlen.<br />
Gewichtseinsparungen<br />
werden immer wichtiger<br />
In der Luft- und Raumfahrttechnik<br />
bereits Alltag, spielt das Thema<br />
Gewichtsersparnis auch im<br />
Maschinen- und Anlagenbau eine<br />
immer größere Rolle. Durch die<br />
neue Geometriefreiheit gehören<br />
Bild: Aussieker<br />
Concept Laser –<br />
3D-Laserschmelzen.<br />
40 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
SEIT 50 JAHREN<br />
SIND WIR AM PULS DER ZEIT.“<br />
Frank Aussieker, Geschäftsführer, Fr. Aussieker Metallverarbeitung GmbH & Co. KG<br />
Werkzeugkern<br />
mit konturnaher<br />
Kühlung.<br />
Bild: Aussieker<br />
Gewichtsersparnis von 58 %.<br />
Bild: Aussieker<br />
Aus vier mach<br />
eins – mittels<br />
3D-Druck.<br />
voluminöse Aufnahmeblöcke und<br />
schwere Halter der Vergangenheit<br />
an. Mittels 3D-Druck können<br />
Bauteile mit selber Funktion, nicht<br />
nur in einem komplett neuen Erscheinungsbild<br />
auftreten, durch eine<br />
gut gewählte innen liegende<br />
Wabenstruktur, lässt sich oft eine<br />
Bild: Aussieker<br />
Gewichtsersparnis von bis zu<br />
70 % realisieren.<br />
Neben all den technischen Neuheiten<br />
stellt das innovative Verfahren<br />
des selektiven Laserschmelzens einen<br />
großen Vorteil dar. Es entstehen,<br />
verglichen mit den konventionellen<br />
Fertigungsverfahren, nahe-<br />
zu keine Rüstzeiten. Prototypen,<br />
Einzel- und Ersatzteile können so,<br />
innerhalb von wenigen Werktagen,<br />
kostengünstig produziert und verschickt<br />
werden.<br />
Die Firma Fr. Aussieker hat sich<br />
seit je her das Motto „alles aus<br />
einer Hand“ auf die Fahne geschrieben.<br />
Somit ist es selbstverständlich,<br />
dass eine eventuelle<br />
Nachbearbeitung der gedruckten<br />
Bauteile, wie Passbohrungen, Gewinde<br />
oder eine Oberflächenbehandlung,<br />
miterledigt werden.<br />
Bauteile aus dem Hause Aussieker<br />
werden also grundsätzlich einbaufähig<br />
■<br />
geliefert.<br />
Fr. Aussieker Metallverarbeitung<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.fr-aussieker.de<br />
<strong>additive</strong> November 2019 41
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
▶<br />
ADDITIVE MANUFACTURING FÜR FUNKTIONSPROTOTYPEN, ERSATZTEILE UND SERIEN<br />
3D-Druck-Dienstleister seit 1994<br />
FKM ist 3D-Druck-Dienstleister-Pionier für Selektives Lasersintern<br />
(SLS) und Selektives Laserschmelzen (SLM) in Europa. Seit 25 Jahren<br />
sind die 3D-Druckexperten aus Biedenkopf Teil eines revolutionären<br />
Umdenkprozesses. Wo früher der Werkzeug- und Formenbau<br />
die Konstruktionsregeln bestimmte, verändert heute die Additive<br />
Fertigung mit SLS und SLM ganze Fertigungsverfahren.<br />
Im Metall-Bereich<br />
setzt FKM<br />
auf das selektive<br />
Laserschmelzen.<br />
Die dreizehn Anlagen<br />
werden<br />
über ein innovatives<br />
Pulvermanagementsystem<br />
versorgt.<br />
Bild: FKM<br />
Der Autor<br />
Jürgen Blöcher,<br />
Geschäftsführer,<br />
FKM Sintertechnik<br />
GmbH.<br />
Mit 25 Jahren Praxiserfahrung als<br />
spezialisierter 3D-Druck-Dienstleister<br />
profitieren heute die Kunden<br />
der FKM Sintertechnik von einem<br />
auf 40 Anlagen angewachsenen<br />
Maschinenpark, zahlreichen<br />
vor- und nachgelagerten Dienstleistungen<br />
sowie einem deutlichen<br />
Wissensvorsprung für funktionsfähige,<br />
additiv gefertigte Bauteile in<br />
Kunststoff und Metall.<br />
Komplexe Geometrien lassen sich<br />
heute unmittelbar in Bauteile integrieren.<br />
Auch für dynamische Baugruppen,<br />
wie z.B. funktionsfähige<br />
Greifer, benötigt man durch SLS<br />
und SLM deutlich weniger Arbeitsschritte.<br />
Additive Manufacturing<br />
vereinfacht die Konstruktion,<br />
spart Montagekosten und sichert<br />
die Lebensdauer.<br />
Die FKM Sintertechnik bietet von<br />
der 3D-Druck gerechten Konstruktion<br />
bzw. Bauteiloptimierung<br />
bis hin zum voll funktionsfähigen<br />
Produkt ein vollumfängliches Leistungsspektrum.<br />
Auch eine hauseigene<br />
Qualitätssicherung inkl. umfassendem<br />
Prüflabor ist Teil des<br />
FKM-Angebots.<br />
So gewährleisten die Experten der<br />
FKM Sintertechnik höchste und<br />
reproduzierbare Qualität, und das<br />
den gesamten Entstehungsprozess<br />
entlang.<br />
Lasersintern und<br />
-schmelzen<br />
FKM steht für funktionsfähige additiv<br />
gefertigte Bauteile, die die selben<br />
mechanischen Anforderungen<br />
wie ein zu ersetzendes oder am Ende<br />
der Produktentwicklung stehendes<br />
Serienbauteil erfüllen müssen.<br />
Aus diesem Grund setzt FKM<br />
auf die pulverbettbasierten <strong>additive</strong><br />
Fertigungs-Verfahren Selektives<br />
Lasersintern für den Kunststoff-<br />
Bereich, sowie Selektives Laserschmelzen<br />
für den Metall-Bereich.<br />
Am Ende entstehen so Bauteile<br />
oder belastbare Funktionsprototypen,<br />
die in reproduzierbarer und<br />
abgesicherter Qualität hergestellt<br />
werden.<br />
Additive Serienfertigung<br />
Ab welcher Stückzahl rechtfertigt<br />
sich die Investition in ein Werkzeug?<br />
Welchen Einrichtungsaufwand<br />
gesteht man einer Kleinserie<br />
zu, selbst wenn die Formen und<br />
Werkzeuge noch im Lager liegen?<br />
Wie viel Kapital und Lagerkapazität<br />
bindet eine Serienproduktion?<br />
Welche Alternative bietet Additive<br />
Manufacturing, wenn die Liefe-<br />
42 <strong>additive</strong> November 2019
Promotion<br />
<strong>additive</strong> manufacturing circle<br />
Bild: FKM<br />
rung schon gestern hätte erfolgen<br />
sollen?<br />
FKM bietet hierfür eine bedarfsorientierte<br />
Ersatzteil- oder Serienproduktion.<br />
Dabei produzieren die<br />
Experten das erste wie das letzte<br />
Teil identisch, stabil und fehlerlos.<br />
Denn selbstverständlich unterliegen<br />
alle Prozesse sowie insbesondere<br />
die Fertigung einer regelmäßigen<br />
internen und externen Kontrolle<br />
und Auditierung. Das Einhalten<br />
der vereinbarten Eigenschaften<br />
überwachen die Experten<br />
im hauseigenen Prüflabor.<br />
Die wirtschaftliche<br />
Make-or-Buy-Option<br />
Als zuverlässiger Outsourcing<br />
Partner steht FKM auch anderen<br />
Herstellern zur Seite, die eigene<br />
Lasersinter- und Laserschmelz-<br />
Produktionsanlagen betreiben. Besonders<br />
gefragt sind die Bieden-<br />
kopfer wenn es zum Beispiel um<br />
besonders knifflige Bauteile geht,<br />
die Spezialwissen und viel Erfahrung<br />
fordern.<br />
Outsourcing per SLS und SLM<br />
rechnet sich natürlich, auch wenn<br />
es um das Abfedern von Auftragsspitzen<br />
geht. Dabei erlauben die<br />
Flexibilität und die Kapazitäten<br />
auch eine spontane Annahme großer<br />
Produktionsaufträge.<br />
Insgesamt werden bei FKM auf<br />
den 40 Maschinen über 8000 Aufträge<br />
pro Jahr realisiert. Die intelligent<br />
gesteuerte Projektplanung<br />
erlaubt selbst in komplizierten<br />
Sonderfällen schnelle Reaktionszeiten,<br />
Transparenz und 100%ige<br />
Liefer- und Termintreue.<br />
Manche Produkte erfordern ein<br />
besonderes Finish. Angefangen<br />
beim Polieren, Färben, Lackieren<br />
und Beschichten der Oberfläche<br />
bis hin zur Montage von Baugruppen.<br />
FKM erfüllt optional jede<br />
Kunststoff- und Metall-Lasersintern<br />
im Fokus<br />
Die FKM Sintertechnik GmbH hat<br />
ihren Firmensitz in Biedenkopf in<br />
Hessen. Das Unternehmen wurde<br />
1994 als Entwicklungsdienstleister<br />
gegründet und entwickelte sich<br />
rasch zum Spezialisten auf dem<br />
Gebiet des Kunststoff- und Metall-<br />
Lasersinterns. Firmengründer und<br />
Geschäftsführer sind Jürgen Blöcher<br />
und Harald Henkel.<br />
Im 2015 nahm FKM Sintertechnik ein neues Werk mit inzwischen<br />
über 3500 qm Produktionsfläche in Betrieb. Bild: FKM<br />
Das mittelständische Unternehmen<br />
beschäftigt derzeit 45 Mitarbeiter<br />
und zählt zu den führenden<br />
Herstellern der 3D-Printing-Branche. Es ist Entwicklungspartner und Zulieferer zahlreicher<br />
namhafter Kunden aus Automobilbau und Konsumgüter-Industrie.<br />
technisch machbare Veredelungsaufgabe.<br />
Indivduelle Farbwünsche werden<br />
z. B. durch abriebfestes Färben des<br />
vorgegebenen Farbtons erreicht –<br />
nach Geschmack, nach Endkundenwunsch<br />
oder nach Corporate<br />
Design.<br />
Messen – Prüfen –<br />
Scannen<br />
Für die <strong>additive</strong> Fertigung etablieren<br />
sich immer mehr einheitliche<br />
Standards und fixe Qualitätsanforderungen.<br />
FKM trägt dem mit dem<br />
im Jahr 2014 eingerichteten Prüflabor<br />
Rechnung. Durch die Überprüfung<br />
der Pulverqualität und<br />
der Anlagenstabilität sowie mit<br />
der Durchführung von Zugversuchen,<br />
Dichteprüfungen, Porositätsmessungen<br />
sowie Bauteilprüfungen<br />
mit Scanner und mittels CT<br />
kann eine gleichbleibende Qualität<br />
der Rohstoffe, der Fertigungsanlagen<br />
und der Bauteile sichergestellt<br />
werden.<br />
Durch das so geschaffene<br />
Knowhow in der Mess- und Prüftechnik<br />
können auch defekte Kunden-Bauteile<br />
digitalisiert werden<br />
um diese dann in einem der 17<br />
Kunststoff- oder Metall-Werkstoffe<br />
als Neuanfertigung zu drucken.<br />
FKM Sintertechnik GmbH<br />
www.fkm.net<br />
■<br />
Mit seinen 30<br />
Kunststoff-Sinteranlagen<br />
kann<br />
FKM flexibel auf<br />
unterschiedliche<br />
Produktionszahlen<br />
reagieren.<br />
<strong>additive</strong> November 2019 43
Projekt des Monats<br />
Der spanische Luft- und Raumfahrt-Zulieferer Ramem setzt in der Triebwerksentwicklung auf 3D-Druck<br />
Sensibler Luftraum<br />
Additive Manufacturing ist für die Luft- und Raumfahrt eigentlich<br />
das perfekte Verfahren – doch nirgends sonst sind die Vorbehalte<br />
gegenüber neuen Produktionsverfahren größer und die Hürden der<br />
Zertifizierung höher. Der spanische Zulieferer Ramem leistet Überzeugungsarbeit.<br />
■■■■■■ Sicherheit hat in der Luft- und Raumfahrt<br />
höchste Priorität. Um die Kosten für teures Material<br />
und das Gewicht der Teile zu reduzieren, sucht die Branche<br />
zwar nach neuen Fertigungsmöglichkeiten, aber bis<br />
sie zum Einsatz kommen, vergeht viel Zeit. Ausgerechnet<br />
dieser Zweig der Hochtechnologieindustrie steht<br />
auch der Zukunftstechnologie 3D-Druck skeptisch gegenüber.<br />
Da hilft nur beharrliche Überzeugungsarbeit.<br />
Die leistet der spanische Zulieferer Ramem, der sich<br />
auf die Auslegung und Fertigung von mechanischen und<br />
elektromechanischen Geräten spezialisiert hat. Unter<br />
anderem stellt das Unternehmen mit Sitz in Madrid Teile<br />
mit komplexen Geometrien und anspruchsvollen<br />
technischen Anforderungen für die Luft- und Raumfahrttechnik<br />
her. R&D Manager Silvia López-Vidal erklärt:<br />
„Wir fertigen in diesem Bereich viele kleine Serien<br />
und beschäftigen uns daher schon lange mit Additive<br />
Manufacturing (AM). Bei den Themen Gewichtsreduktion,<br />
Reduzierung von Unterbaugruppen und Kostenersparnis<br />
bietet AM viel mehr Möglichkeiten als konventionelle<br />
Verfahren.“<br />
Die Anforderungen an Rakes sind hoch: Sie sind direkt<br />
im Strömungskanal der Antriebe angebracht und<br />
extremen Temperaturen sowie hohen Spannungen und<br />
Drücken ausgesetzt. Die exakte Maßhaltigkeit des<br />
hochkomplexen Bauteils sowie eine glatte, aerodynamische<br />
Oberfläche sind von entscheidender Bedeutung für<br />
ein präzises Messergebnis.<br />
Ein heikles Teil mit hohen Anforderungen<br />
Rakes bestehen aus vier Komponenten, die aufwendig<br />
gefräst, manuell zusammengefügt und schließlich einzeln<br />
verschweißt werden. Herzstück sind mehrere innenliegende<br />
Röhrchen, die als Kanäle dienen. Sie werden<br />
von hinten in den länglichen Baukörper des Rakes<br />
eingeführt und dort mit Probeentnahmestellen verschweißt.<br />
Ready for Take-off<br />
Neben dem Wissen um das Potenzial der Technologie<br />
treiben Ramem vor allem strategische Überlegungen an.<br />
López-Vidal: „Irgendwann wird AM auch in der Luftund<br />
Raumfahrtbranche den Sprung in die industrialisierte<br />
Fertigung schaffen. Darauf bereiten wir uns jetzt<br />
schon vor, indem wir uns das nötige Know-how frühzeitig<br />
aneignen.“<br />
Daher halten die Ingenieure bei Ramem die Augen<br />
offen und analysieren kontinuierlich alle produzierten<br />
Teile, um zu ermitteln, ob ihre Fertigung mithilfe von<br />
AM einen Mehrwert verspricht. Ein sehr vielversprechendes<br />
Teil sind die sogenannten Rakes. Sie werden in<br />
der Triebwerksentwicklung zur hochgenauen Vermessung<br />
von Druck und Temperatur verwendet, um die<br />
Leistung des Antriebs zu ermitteln.<br />
Die Anforderungen an<br />
Rakes sind hoch: Sie<br />
sind direkt im Strömungskanal<br />
der Antriebe<br />
angebracht und extremen<br />
Temperaturen<br />
sowie hohen Spannungen<br />
und Drücken ausgesetzt.<br />
Bild: Trumpf<br />
44 <strong>additive</strong> November 2019
Diese sogenannten Kiel Heads haben eine Wandstärke<br />
von
Projekt des Monats<br />
Trumpf hat das Rake von Ramem mit dem<br />
3D-Drucker Truprint 1000 hergestellt. Bild: Trumpf<br />
nen. Außerdem mussten wir darauf achten, dass kein<br />
thermischer Verzug entsteht. Auch das war nicht einfach,<br />
weil die Rakes eine sehr geringe Wandstärke aufweisen.“<br />
Gedruckt wurde auf einer Truprint 1000. Der<br />
3D-Drucker verfügt über einen Laser mit einer Leistung<br />
von 200 Watt, mit dem sich feinste Strukturen aus dem<br />
Pulverbett aufbauen lassen.<br />
Schon der erste Prototyp des Rakes überzeugte, erklärt<br />
Moll: „Mithilfe eines 3D-Scans konnten wir die<br />
geforderte geometrische Genauigkeit nachweisen und<br />
anhand von Schliffbildern ermittelten wir eine Oberflächendichte<br />
von 99,95 Prozent.“ Aber die Experten<br />
wollten es noch genauer wissen. Der Entwickler und<br />
Produzent von Röntgen- und Computertomographie-<br />
Prüfsystemen Yxlon unterzog den Prototyp einem CT-<br />
Scan. Geprüft wurden die komplette Durchgängigkeit<br />
der Kanäle und die Größe der Poren. Außerdem haben<br />
die Experten über 40 Maße im Inneren des Bauteils automatisch<br />
ermittelt und überprüft. Und auch dieses Ergebnis<br />
war positiv: Die Kanäle waren durchgängig und<br />
die geforderte Porengröße von unter 100 Mikrometern<br />
sowie die erforderliche Maßhaltigkeit wurde auf Anhieb<br />
erreicht.<br />
Knapp 80 Prozent Kostenersparnis<br />
Die Entwicklungsaufgabe haben die Experten perfekt<br />
gemeistert und Julia Moll ist hochzufrieden: „Durch das<br />
Redesign des Bauteils haben wir geringere<br />
Durchlaufzeiten und benötigen rund 80<br />
Prozent weniger Material. Rechnet man alles<br />
zusammen, bringt uns der 3D-Druck des<br />
Rakes eine Gesamtkostenersparnis von rund<br />
74 Prozent. Das ist in der Branche durchaus<br />
eine Hausnummer.“<br />
Jetzt beginnt der Praxispart und hier<br />
zeigt sich Silvia López-Vidal optimistisch:<br />
„Es gilt, am Thema dran zu bleiben und die<br />
Entscheider kontinuierlich über die Möglichkeiten<br />
<strong>additive</strong>r Fertigungsverfahren zu<br />
informieren. Dass die Potenziale enorm<br />
sind, haben wir am Beispiel der Rakes wieder<br />
einmal bewiesen. Aber die Luftfahrtbranche<br />
ist ein sensibler Markt und es wird<br />
noch eine Weile dauern, bis wir unsere Kunden<br />
überzeugt haben, <strong>additive</strong> Fertigung für<br />
Strukturteile und andere wichtige Baugruppen<br />
einzusetzen. Die Tatsache, dass wir und<br />
auch andere große Zulieferer das strategische<br />
Wissen um AM kontinuierlich ausbauen,<br />
zeigt aber, dass wir an den Erfolg der<br />
Technologie glauben.“<br />
Weitere Anwendungen aus der Luft- und<br />
Raumfahrt zeigt Trumpf auf der Messe<br />
Formext.<br />
■<br />
Trumpf GmbH + Co. KG<br />
www.trumpf.com<br />
Formext Halle 12.0 Stand E.61<br />
DAS ERGEBNIS ZEIGT,<br />
DASS SICH MIT 3D-DRUCK IN DER FLUGZEUGINDUSTRIE VIEL ZEIT, MATERIAL UND GELD SPAREN LASSEN.“<br />
Julia Moll, Projektleiterin, Trumpf Additive Manufacturing<br />
46 <strong>additive</strong> November 2019
Anlagen01<br />
Neue Systeme für das Nano-Particle Jetting mit Metall und Keramik von Xjet<br />
Sehr komplexe Metallteile mit<br />
superfeinen Details<br />
An seinem bisher größten Stand wird Xjet Ltd bei der<br />
Formnext 2019 die Carmel 1400M und die Carmel<br />
1400C vorführen. Die neuen Systeme sind für die <strong>additive</strong><br />
Fertigung mit Metall und Keramik konzipiert worden.<br />
Das überarbeitete Produktportfolio<br />
von Xjet enthält die Carmel 1400M<br />
und die Carmel 1400C für<br />
die Herstellung von Metallbzw.<br />
Keramikteilen. Bild: Xjet<br />
winzigen Brustkrebstumore vereist und vernichtet und so deren<br />
Ausbreitung verhindert. Medtech nutzt gegenwärtig die <strong>additive</strong><br />
Fertigung von Xjet, um eine Kältetherapiesonde aus Keramik zu<br />
entwickeln, eine Schlüsselkomponente des Steuerungssystems.<br />
Die Sonde soll sich für den Einsatz in einem MRT-Gerät eignen,<br />
damit die Behandlung sofort stattfinden kann. Auch hier sind<br />
höchst präzise und komplexe interne Kanäle erforderlich. Damit die<br />
Sonde im Magnetfeld des MRT-Systems eingesetzt werden kann,<br />
müssen zudem Keramikmaterialien verwendet werden. ■<br />
Xjet Ltd<br />
www.xjet3d.com<br />
Formnext Halle 12.1 Stand C01<br />
■■■■■■ „Ab der Formnext sind zwei neue Systeme erhältlich:<br />
die Carmel 1400C für Keramik und die Carmel 1400M für Metall.“,<br />
sagt Dror Danai, CBO bei Xjet. „Beide Systeme beruhen zwar<br />
auf der gleichen Nano-Particle-Jetting-Technologie, sind aber von<br />
der Konstruktion her unterschiedlich und jeweils auf bestimmte<br />
Materialien ausgelegt. Sie werden an allen Messetagen an unserem<br />
Stand vorgeführt.“<br />
Die Nano-Particle-Jetting(NPJ)-Technologie ermöglicht die Fertigung<br />
von sehr komplexen Metallteilen mit superfeinen Details,<br />
glatten Oberflächen und hoher Präzision.<br />
Xjet wird auf der Formnext vielfältige Anwendungen demonstrieren<br />
und dabei die Vorteile seiner NJP Technologie für die <strong>additive</strong><br />
Fertigung mit Metall und Keramik veranschaulichen. Anhand<br />
neuer Musterteile wird gezeigt, dass nun auch Teile erzeugt werden<br />
können, deren Fertigung bislang unmöglich schien. Zudem werden<br />
die Besuchern die Gelegenheit haben, das lösliche TCT-Trägermaterial<br />
und dessen hohe Nachbearbeitungsgeschwindigkeit zu begutachten.<br />
19.11. – 22.11.2019<br />
Visit us<br />
Hall 11.0 –<br />
Booth C21<br />
Your partner for <strong>additive</strong><br />
manufactured components<br />
3D printing services<br />
3D post processing<br />
Steuerungssystem für Robotereingriffe<br />
rapid<br />
precise<br />
tailor-made<br />
Eine Anwendung, die auf der Formnext gezeigt wird, stammt von<br />
Marvel Medtech. Das US-amerikanische Unternehmen entwickelte<br />
ein Steuerungssystem für Robotereingriffe, das die gefährlichsten<br />
A brand of the Rösler Group<br />
www.solutions-for-am.com<br />
<strong>additive</strong> November 2019 47
01Anlagen<br />
3D-gedrucktes Ritzel: das leichteste Zahnrad der Welt<br />
Additive Fertigung<br />
revolutioniert Radrennsport<br />
Langstrecken-Radrennen, wie die 3460 Kilometer lange Tour de<br />
France, sind eine einzigartige technische Herausforderung, denn<br />
nicht nur das Gewicht der Rennräder soll so gering als möglich<br />
sein, auch die Belastbarkeit muss erhalten bleiben. In Zusammenarbeit<br />
mit den Selective-Laser-Meltingexperten des dänischen<br />
Technologieinstituts hat das Radsportunternehmen Ceramic-Speed<br />
hierfür leichte und langlebige Ritzel entwickelt.<br />
■■■■■■ Der Fahrradmarkt wird vor allem von Innovationen<br />
getrieben. Ceramic-Speed revolutionierte beispielsweise<br />
durch die Einführung von Keramiklagern<br />
den professionellen Rennradsport. Um dabei immer auf<br />
dem neuesten Stand der Technik zu sein, hat Ceramic-<br />
Speed eine Zusammenarbeit mit dem dänischen Technologieinstitut<br />
(DIT) begonnen.<br />
Mit einer Quad-Laser-Maschine SLM 500 und einer<br />
Twin-Laser-Maschine SLM 280 setzt das Institut seit<br />
Jahren erfolgreich das selektive Laserschmelzen ein und<br />
ist damit für Ceramic-Speed der perfekte Entwicklungspartner.<br />
Aus dieser Partnerschaft ist das leichteste Zahnrad<br />
der Welt hervorgegangen, die Ritzel aus Titan. Dabei<br />
haben die Unternehmen auch mit Radprofis aus der<br />
diesjährigen Tour de France zusammengearbeitet, die<br />
unter Live-Bedingungen Tests durchführten.<br />
„Die 3D-Druck-Technologie hat uns einen großen<br />
Spielraum gegeben, um auf kreative Weise mit dem Design<br />
zu experimentieren. Gleichzeitig konnten wir die<br />
Funktionen des Produkts kontinuierlich optimieren,“<br />
sagt Carsten Ebbesen, F&E-Manager bei Ceramic-<br />
Speed. „Durch die Zusammenarbeit mit dem dänischen<br />
Technologieinstitut konnten wir die Zahnräder in einem<br />
völlig neuen Design entwickeln und produzieren,<br />
was so nur mittels 3D-Druck möglich ist.“<br />
Titan-Kettenrad wiegt 8,4 Gramm<br />
Die auf der Selective-Laser-Melting-Maschine SLM 500<br />
in Titan gebauten Ritzel sind mit 17 Speichen ausgestattet,<br />
die bei einer Wandstärke von nur 0,4 mm einen<br />
Durchmesser von 2 mm haben. Durch die Hohlgeometrie<br />
konnte das Gesamtgewicht des Kettenrads auf 8,4<br />
Gramm reduziert werden.<br />
Thor Bramsen, Industrial Manager beim dänischen<br />
Technologieinstitut, ist von den Möglichkeiten der<br />
SLM-Technologie begeistert: „Die Hohlgeometrie der<br />
Objekte kann nicht mit herkömmlichen Verfahren hergestellt<br />
werden.“ Trotz der komplexen Geometrie sei es<br />
möglich, immer wieder in der gleichen Qualität, also in<br />
Serie, zu produzieren.<br />
Das mit dem selektiven Laserschmelzen hergestellte<br />
Getriebe hat strenge Qualitätsprüfungen bestanden. Die<br />
Ritzel sitzen auf den Außenzahnrädern der Schaltung<br />
und unterliegen somit einem hohen Verschleiß. Die Forschungs-<br />
und Entwicklungsabteilung von Ceramic-<br />
Speed hat deswegen die Abnutzung der bedruckten Titanteile<br />
getestet. Die mit dem selektiven Laserschmelzen<br />
hergestellten Ritzel erwiesen sich als langlebiger und<br />
zeigten bei einer geringen Dichte eine höhere Korrosionsbeständigkeit<br />
sowie Festigkeit im Vergleich zu herkömmlichen<br />
Aluminiumteilen.<br />
Die auf der Selective-Laser-Melting-Maschine SLM 500 in Titan<br />
gebauten Ritzel haben bei einer Wandstärke von nur 0,4 mm einen<br />
Durchmesser von 2 mm. Bild: SLM<br />
48 <strong>additive</strong> November 2019
Material für die CNC-Bearbeitung wird hinzugefügt<br />
Um ein additiv gefertigtes Produkt in einer hohen Qualität<br />
in Serie anbieten zu können, muss die gesamte Prozesskette<br />
aufeinander abgestimmt werden. Dazu gehören<br />
nicht nur die verlässlichen Maschinen von SLM Solutions,<br />
das Bauteil muss zunächst für den <strong>additive</strong>n<br />
Fertigungsprozess neu konstruiert bzw. entwickelt werden.<br />
Das Produkt von Ceramic-Speed wurde von DTI<br />
für die Serienfertigung mit <strong>additive</strong>r Fertigungstechnologie<br />
optimiert.<br />
Dieser Prozess ist ein Zusammenspiel, bei dem das<br />
Design des Kunden nicht verändert wird, aber gleichzeitig<br />
Material für die CNC-Bearbeitung hinzugefügt wird,<br />
Stützstrukturen optimiert und die Wandstärke sowie<br />
das Gewicht minimiert werden. Nach der erfolgreichen<br />
Fertigung erfolgt die ebenso wichtige Nachbearbeitung<br />
des Bauteils. In diesem Fall nutzt das dänische Technologieinstitut<br />
seine gesamte Bandbreite an Nachbearbeitungsmöglichkeiten,<br />
sodass bei einer Lieferung des fertigen<br />
Produktes nur noch die Montage erfolgen muss.<br />
Die ersten Keramiklager von Ceramic-Speed wurden<br />
vor weniger als 20 Jahren bei der Tour de France vorgestellt.<br />
Die Designinnovation durch das selektive Laserschmelzen<br />
und die Partnerschaft mit den Produktionsexperten<br />
des dänischen Technologieinstituts tragen dazu<br />
bei, die Grenzen der Fahrradtechnologie zu erweitern<br />
und neue Maßstäbe zu setzen.<br />
■<br />
SLM Solutions Group AG<br />
www.slm-solutions.com<br />
Formnext Halle 12.0 Stand E03<br />
Innovative, 3D-gedruckte Ritzel steigern die Performance. Bild: SLM<br />
<strong>additive</strong> November 2019 49
01Anlagen<br />
Auf seinem Formnext-<br />
Messestand präsentiert<br />
Arburg im Bereich Medizintechnik<br />
einen Freeformer<br />
200-3X, der<br />
FDA-zugelassenes<br />
Weichmaterial verarbeitet,<br />
sowie zahlreiche<br />
Bauteilbeispiele. Bild: Arburg<br />
Arburg legt auf der Formnext 2019 den Fokus auf die Medizintechnik<br />
AKF-Verfahren für Reinraumanwendungen<br />
prädestiniert<br />
Auf der Formnext 2019 gibt es erstmals auf einem Arburg<br />
AM-Stand eine Sonderfläche zum Thema Medizintechnik.<br />
Gezeigt werden vier Freeformer, darunter technologische<br />
Weiterentwicklungen und ein Ausblick zum<br />
Thema Faserverstärkung. Außerdem können die Besucher<br />
eine Vielzahl an Bauteilen aus Originalmaterialien in<br />
Augenschein nehmen.<br />
■■■■■■ „Als Weltleitmesse für die <strong>additive</strong> Fertigung<br />
ist die Formnext für uns die perfekte Plattform,<br />
neue Produkte, Anwendungen und Entwicklungen für<br />
die Zukunft des Arburg Kunststoff-Freiformens zu präsentieren.<br />
Auf dem Arburg-Messestand können die Besucher<br />
unsere Innovationen und Bauteile live erleben<br />
und anfassen“, betont Lukas Pawelczyk, Abteilungsleiter<br />
Vertrieb Freeformer bei Arburg. „Besonders in der<br />
Medizintechnik sind mit dem AKF-Verfahren Anwendungen<br />
möglich, die mit keinem anderen Verfahren<br />
machbar sind. “<br />
Medizintechnik: Bauteile aus Originalmaterial<br />
Auf der Sonderfläche Medizintechnik verarbeitet ein<br />
Freeformer 200-3X ein resorbierbares PLLA und zeigt<br />
dabei die Vorteile des AKF-Verfahrens für diese an-<br />
Mit den Freeformern 200-3X und 300-3X deckt Arburg ein breites Spektrum<br />
für die industrielle <strong>additive</strong> Fertigung von Funktionsbauteilen aus Original -<br />
material ab. Bild: Arburg<br />
50 <strong>additive</strong> November 2019
spruchsvolle Branche auf. Das offene System ist für die<br />
Medizintechnik prädestiniert, da sich damit auch biokompatible,<br />
resorbierbare und sterilisierbare FDA-zugelassene<br />
Original-Kunststoffgranulate wirtschaftlich z. B.<br />
zu individuell angepassten Orthesen oder Implantaten<br />
verarbeiten lassen.<br />
Der Freeformer ist zudem mit einigen kleineren Anpassungen<br />
für den Einsatz im Reinraum geeignet, wie<br />
Kunden bereits unter Beweis gestellt haben. Er arbeitet<br />
emissionsarm und staubfrei und der Bauraum ist generell<br />
in Edelstahl ausgeführt. Eine optionale Robot-<br />
Schnittstelle ermöglicht eine Automatisierung der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung und die Integration des Freeformers in<br />
IT-vernetzte Fertigungslinien. Die Prozessqualität lässt<br />
sich zuverlässig dokumentieren und die Bauteile bei Bedarf<br />
eindeutig rückverfolgen.<br />
Fortschritte in der Maschinentechnik<br />
Lukas Pawelczyk,<br />
Abteilungsleiter Vertrieb<br />
Freeformer bei Arburg,<br />
sieht in der Medizintechnik<br />
besonders viele<br />
Perspektiven für den<br />
Freeformer. Auf der<br />
Formnext 2019 sind<br />
dazu spannende Anwendungen<br />
zu sehen.<br />
Bild: Arburg<br />
Die beiden Freeformer 200-3X und 300-3X decken ein<br />
breites Spektrum für die industrielle <strong>additive</strong> Fertigung<br />
ab. Während der Freeformer 200-3X standardmäßig<br />
mit zwei Düsen ausgestattet ist, kann der Freeformer<br />
300-3X drei Komponenten zu komplexen Funktionsbauteilen<br />
in belastbarer Hart-Weich-Verbindung mit<br />
Stützstruktur verarbeiten.<br />
Auf der Formnext wird auf der großen Maschine am<br />
Beispiel von für die Luft- und Raumfahrt zugelassenem<br />
Ultem 9085 demonstriert, wie sich komplexe Bauteile<br />
aus Hochtemperatur-Werkstoffen fertigen lassen. Die<br />
Bauraumtemperatur beträgt in diesem Fall rund 180°<br />
Celsius. Mit einem weiteren neuen Exponat bietet Arburg<br />
zudem einen technologischen Ausblick, wie sich im<br />
AKF-Verfahren faserverstärkte Bauteile realisieren lassen.<br />
Aber auch den bewährten Freeformer 200-3X entwickelt<br />
Arburg kontinuierlich weiter. An einem solchen<br />
Exponat können die Fachbesucher die Technik des Systems<br />
genau unter die Lupe nehmen. Der Freeformer<br />
200-3X ist inzwischen mit dem gleichen einteiligen Dü-<br />
sensystem ausgestattet wie sein großer Bruder. Zudem<br />
steht ein umfangreiches Software-Update zur Verfügung.<br />
Vielfältige Bauteile und interaktive Stationen<br />
Den AKF-Experten im Arburg Prototyping Center<br />
(APC) ist es gelungen, mit einem Freeformer 200-3X ein<br />
weiches TPU-Material (Desmopan) mit eingebetteten<br />
Carbon-Anteilen zu verarbeiten. Der additiv gefertigte<br />
Dehn-Mess-Streifen ist ein flexibles und gleichzeitig<br />
elektrisch leitfähiges Zwei-Komponenten-Funktionsbauteil.<br />
Das ist bislang einzigartig in der Welt der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung.<br />
Dieses und weitere spannende Bauteile für die Branchen<br />
Medizintechnik, Automotive, Luft- und Raumfahrt<br />
und Elektronik können die Fachbesucher auf der<br />
Formnext 2019 an insgesamt vier interaktiven Stationen<br />
selbst testen.<br />
■<br />
Arburg GmbH + Co KG<br />
www.arburg.com<br />
Formnext Halle 12.1 Stand D121<br />
DISCOVER YOUR POSSIBILITIES<br />
WITH 3D PRINTING<br />
2technologies<br />
Liquid Additive Manufacturing<br />
(LAM)<br />
&<br />
Fused<br />
Filament Fabrication<br />
(FFF)<br />
www.germanreprap.com<br />
<strong>additive</strong> November 2019 51
01Anlagen<br />
German-Reprap-3D-Drucker unterstützt bei der Entwicklung des Bicar<br />
Großraum-3D-Drucker bietet<br />
große Materialvielfalt<br />
Das Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung (ZPP)<br />
der ZHAW in Zürich ist spezialisiert auf innovative Produktentwicklung<br />
– von der ersten Idee bis zum finalen<br />
Serienprodukt. Ein absolutes Paradebeispiel hierfür ist<br />
der Bicar.<br />
■■■■■■ Neue Entwicklungen und Innovationen<br />
durchlaufen im Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung<br />
(ZPP) der ZHAW in Zürich den gesamten<br />
Prozess, von der anfänglichen Vision bis zum fertigen<br />
Produkt. Im Fokus der Forschung stehen dabei neuartige<br />
Methoden, Tools und Verfahren für einen optimierten<br />
und effizienten Produktentwicklungsprozess. In diesem<br />
Prozess darf die <strong>additive</strong> Fertigung natürlich nicht<br />
fehlen.<br />
Der Bicar ist dabei ein echtes Vorzeigeprojekt. Um<br />
beim aktuellen Thema der Nachhaltigkeit und der Klimaveränderung<br />
einen positiven Beitrag zu leisten, hat<br />
sich die gleichnamige Share your Bicar AG, die im<br />
ZHAW angesiedelt ist, der Herausforderung gestellt, ein<br />
nachhaltiges Gefährt mit Elektroantrieb zur Marktreife<br />
zu bringen. Das Produkt punktet vor allem durch seine<br />
Funktionalität. Lokal emissionsfrei kommt der Einsitzer<br />
auf drei Rädern daher und stellt eine Lösung für eine urbane<br />
Mobilität mit Wetterschutz und Helmfreiheit dar.<br />
Mit der Fertigungstechnologie des 3D-Druckes lassen<br />
sich solche Geschäftsfelder erschließen. Als Entwicklungspartner<br />
und Berater bietet die School of Engineering<br />
der ZHAW der Industrie eine Plattform, um<br />
sich mit den Veränderungen und Herausforderungen<br />
dieser Technologie auseinanderzusetzen.<br />
Großraum-3D-Drucker<br />
Als einer der wenigen Hersteller von Großraum-<br />
3D-Druckern fiel die Auswahl bei der <strong>additive</strong>n Technologie<br />
auf die German Reprap GmbH, die beim Kunden<br />
durch den Schweizer Reseller KVT-Fastening vertreten<br />
wurde. Seit Ende Januar 2019 wird der German-<br />
Reprap-x1000-3D-Drucker vor allem für Themen wie<br />
Funktionsintegration, Individualisierung, Leichtbau<br />
Der Bicar zusammen<br />
mit seinen beiden Erfindern,<br />
Hans-Jörg Dennig<br />
(links) und Adrian Burri<br />
(rechts).<br />
Bild: Share your Bicar AG<br />
52 <strong>additive</strong> November 2019
und ganz herkömmlich auch Prototypenfertigung<br />
eingesetzt.<br />
Einer der entscheidendsten Vorteile für den Einsatz<br />
von <strong>additive</strong>n Fertigungstechnologien, wie dem FFF-<br />
Verfahren, und damit auch dem Einsatz von Maschinen<br />
von German Reprap ist die hohe Gestaltungsfreiheit. Es<br />
ermöglicht den Konstrukteuren ganz neue Denkansätze.<br />
„Bauteile mit komplexen Strukturen sowie bionische<br />
Formen, wie am Bicar ersichtlich, können sonst nur<br />
schwierig oder sogar gar nicht hergestellt werden“, erklärt<br />
Adrian Burri, Geschäftsführer der Share your Bicar<br />
AG. Mit dieser Technologie jedoch relativ einfach,<br />
schnell und in passender Qualität. German Reprap bietet<br />
dafür eine offene Material-Plattform und die entsprechende<br />
Materialvielfalt. Zusätzlich profitieren Unternehmen<br />
von einer kürzeren Produktionszeit sowie<br />
von einem geringeren Kostenaufwand.<br />
■<br />
German Reprap GmbH<br />
www.germanreprap.com<br />
Formnext Halle 11.1 Stand E71<br />
Der Bicar – ein nachhaltiges Gefährt mit Elektroantrieb.<br />
Bild: Share your Bicar AG<br />
Bandsägeautomat speziell für Einzelschnitte<br />
Additiv gefertigte Bauteile schonend sägen<br />
■■■■■■ Mit der Kastowin amc hat die<br />
Kasto Maschinenbau GmbH einen Hochleistungs-Bandsägeautomaten<br />
speziell für<br />
Einzelschnitte additiv hergestellter Bauteile<br />
konzipiert. Eine integrierte 180-Grad-Wendevorrichtung<br />
sorgt dabei für einen effizienten,<br />
präzisen und schonenden Sägevorgang.<br />
Die Kastowin amc ist dafür ausgelegt,<br />
mit <strong>additive</strong>n Fertigungsverfahren hergestellte<br />
Bauteile aus leicht bis schwer zerspanbaren<br />
Werkstoffen von ihrer Grundplatte<br />
zu trennen. Die Bandsäge verfügt dafür<br />
über eine Wendevorrichtung, mit der<br />
sich die Werkstücke um 180 Grad drehen<br />
lassen. Die Teile werden kopfüber und damit<br />
sicher bearbeitet: Sie können nach dem<br />
Schnitt nicht umstürzen oder einknicken,<br />
sondern fallen in den dafür vorgesehenen<br />
Auffangbehälter, ohne Schaden zu nehmen.<br />
Die Grundplatte lässt sich mit einem Kran<br />
oder Handhabungsgerät einfach auf der<br />
Vorrichtung platzieren und manuell aufschrauben.<br />
Optional ist auch ein Schnellspannsystem<br />
erhältlich.<br />
Damit keine gesundheitsschädlichen<br />
Kleinstpartikel, die bei der Bearbeitung von<br />
additiv gefertigten Bauteilen entstehen können,<br />
in die Umgebungsluft gelangen, ist die<br />
Kastowin amc voll verkleidet. Zudem verfügt<br />
sie über eine Vorbereitung für den Anschluss<br />
einer Absauganlage. Gleichzeitig<br />
sind die Materialzu- und -abfuhrseite optimal<br />
zugänglich: Durch das Öffnen der<br />
Schutztüren lässt sich die Grundplatte einfach<br />
be- und entladen. Der Anwender gibt<br />
die Stärke der Platte über die serienmäßige<br />
Steuerung Smart-Control ein und die Säge<br />
trennt automatisch die Bauteile im entsprechenden<br />
Aufmaß ab.<br />
■<br />
Mit der Kastowin amc stellt Kasto auf der Formnext<br />
ein Sägekonzept speziell für die <strong>additive</strong> Fertigung<br />
vor. Bild: Kasto<br />
Kasto Maschinenbau GmbH & Co. KG<br />
www.kasto.com<br />
Formnext Halle 12.0 Stand E51E<br />
<strong>additive</strong> November 2019 53
02 Post-Processing<br />
Gefährdungen und Handlungsempfehlungen<br />
Arbeitssicherheit in der<br />
<strong>additive</strong>n Fertigung<br />
Der Einsatz <strong>additive</strong>r Fertigungsverfahren ermöglicht die schichtoder<br />
elementweise Fertigung von Bauteilen mit hoher geometrischkonstruktiver<br />
Freiheit mit hohem Individualisierungspotenzial. Dies<br />
führt zur einer steigenden Nachfrage nach innovativen Fertigungstechnologien<br />
und Materialien. Um diese zu industrialisieren und damit<br />
in der industriellen Produktion einsetzen zu können, kommt<br />
dem Themengebiet der Arbeitssicherheit eine bedeutende Rolle zu.<br />
■■■■■■ Grundsätzlich gilt es, bei jedem<br />
<strong>additive</strong>n Fertigungsverfahren material- und<br />
technologiespezifische Gefährdungen entlang<br />
der Prozesskette zu beachten. So können<br />
Gefährdungen bei der Fertigung sowie<br />
bei vor- und nachgelagerten Prozessschritten<br />
wie der Lagerung des Materials bzw. der<br />
Entfernung von Stützstrukturen auftreten.<br />
Die Art der Gefährdungen und deren Gefährdungsklasse<br />
sind stark verfahrensabhängig.<br />
Diese reichen von einer erhöhten<br />
Arbeitsplatzkonzentration an flüchtigen<br />
und gesundheitsschädlichen Gasen und Partikeln<br />
bei der Materialextrusion bis hin zu<br />
Gefährdungen durch die Verarbeitung reaktiver<br />
und krebserregender Metallpulver<br />
beim Laserstrahlschmelzen. In Abbildung 1<br />
sind für ausgewählte <strong>additive</strong> Fertigungsverfahren<br />
die Gefährdungen und die Implementierungskosten<br />
gegenübergestellt. Die<br />
Implementierungskosten beschreiben qualitativ<br />
die Investitionskosten, die für die arbeitssichere<br />
Implementierung der Prozesse<br />
und den Betrieb der <strong>additive</strong>n Fertigungsanbaut.<br />
Bei diesem <strong>additive</strong>n Fertigungsverfahren<br />
treten insbesondere Gefährdungen<br />
durch die Emission von ultrafeinen Partikeln<br />
(UPF) und flüchtig organischen Verbindungen<br />
(VOC) auf.<br />
Diese entstehen beim Schmelzvorgang<br />
des Materials. Eine quantitative Aussage<br />
über Emissionen ist stark von der molekula-<br />
Die Autoren<br />
Alexander Mahr, Fraunhofer IPA,<br />
Projektgruppe Prozessinnovation<br />
Bayreuth und<br />
Christian Bay, Universität Bayreuth,<br />
Lehrstuhl Umweltgerechte Produk -<br />
tionstechnik.<br />
Gefährdung zu Implementierungskosten<br />
Vergleich der Gefährdungen und der Implementierungskosten von verschiedenen <strong>additive</strong>n Fertigungsverfahren.<br />
Bild: Fraunhofer IPA/Uni Bayreuth<br />
lagen notwendig sind. Diese sind insbesondere<br />
abhängig von der <strong>additive</strong>n Fertigungstechnologie,<br />
den Materialien und den baulichen<br />
und infrastrukturellen Rahmenbedingungen<br />
vor Ort.<br />
Materialextrusion<br />
Fused Layer Manufacturing, FLM<br />
Bei dem häufig auch im privaten Umfeld<br />
eingesetzten <strong>additive</strong>n Fertigungsverfahren<br />
der Materialextrusion wird ein Bauteil<br />
durch das Ablegen eines strangförmigen,<br />
thermoplastischen Materials mittels einer<br />
bewegten Düse Schicht für Schicht aufgeren<br />
Zusammensetzung des spezifischen Materials<br />
abhängig. Bei der Verarbeitung der<br />
häufig eingesetzten Materialien Polylactid<br />
(PLA) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer<br />
(ABS) werden beispielsweise pro<br />
Minute ca. 1010 Partikel bzw. 1011 Partikel<br />
mit einer typischen Partikelgröße kleiner als<br />
100 nm emittiert [STE13].<br />
Bei vielen FLM-Anlagen können die<br />
arbeitssicherheitsrelevanten Anforderungen<br />
durch einfache technische Maßnahmen<br />
umgesetzt werden. So können FLM-An -<br />
lagen gekapselt und die Abluft gezielt über<br />
einen HEPA-Filter geführt werden. Darüber<br />
hinaus können die Verarbeitungstempera -<br />
54 <strong>additive</strong> November 2019
turen der Materialien limitiert werden,<br />
um die Gas- und Partikelemission zu minimieren.<br />
Laserstrahlschmelzen<br />
Laser Beam Melting, LBM<br />
Handhabung des<br />
Metallpulvers unter Verwendung<br />
Persönlicher<br />
Schutzausrüstung.<br />
Bild: Fraunhofer IPA/Uni Bayreuth<br />
Beim Laserstrahlschmelzen treten nicht nur<br />
beim Bauteilaufbau, sondern auch bei den<br />
vor- und nachgelagerten Prozessschritten<br />
Gefährdungen auf (Abb. 2). Dabei stellt vor<br />
allem die Nutzung von metallischen Materialien<br />
eine hohe Gefährdung dar. Typischerweise<br />
werden beim Laserstrahlschmelzen<br />
Metallpulver mit einer Partikelgrößenverteilung<br />
zwischen 15 und 60 μm genutzt.<br />
Dabei resultieren aus der Partikelgröße<br />
und der chemischen Zusammensetzung der<br />
Arbeitssicherheit<br />
Gefährdungen entlang der Prozesskette des Laserstrahlschmelzens.<br />
Bild: Fraunhofer IPA/Uni Bayreuth<br />
Metallpulver zwei Arten von Gefährdungen.<br />
Zum einen sind die Metallpulver aufgrund<br />
ihrer Partikelgröße einatembar und alveolengängig.<br />
Dies ist insbesondere bei Stählen<br />
oder anderen nickelhaltigen Legierungen<br />
kritisch, welche als Stoff mit kanzerogener,<br />
mutagener und reproduktionstoxischer Wirkung<br />
(KMR) eingestuft sind. Zum anderen<br />
gelten einige der eingesetzten Metallpulver<br />
als explosionsfähiger Feststoff. Je geringer<br />
die Dichte des Metallpulvers ist (z. B. Legierungen<br />
auf Basis von Titan und Aluminium),<br />
desto höher ist deren Reaktivität und<br />
damit die Gefahr von Verpuffungen und<br />
Staubexplosionen.<br />
Aufgrund der Diversität der<br />
Gefährdungen sowie fehlender<br />
Langzeituntersuchungen der<br />
Exposition auf den mensch -<br />
lichen Körper besteht bei Nutzern<br />
von Anlagen zum Laserstrahlschmelzen<br />
oftmals Un -<br />
klarheit über die Relevanz und<br />
Anwendbarkeit bestehender<br />
Vorschriften und Richtlinien. Im<br />
Fachausschuss GPL 105.6 des<br />
Vereins Deutscher Ingenieure<br />
(VDI) werden unter Mit -<br />
wirkung des Fraunhofer IPA<br />
und der Universität Bayreuth<br />
verfahrensabhängig einheitliche<br />
Vorgehensweisen zur Gewährleistung<br />
des sicheren Betriebs<br />
<strong>additive</strong>r Fertigungsanlagen<br />
erarbeitet. Diese werden in<br />
praxisfokussierten VDI-Richt -<br />
linien veröffentlicht.<br />
Die Rangfolge der Schutzmaßnahmen zur<br />
Minimierung der Gefährdungen erfolgt<br />
nach dem STOP-Prinzip: Substitution, Technische,<br />
Organisatorische, Persönliche<br />
Schutzmaßnahmen. So kann durch eine<br />
räumliche Trennung oder Kapselung der<br />
LBM-Anlage und der Peripherie der Expositionsraum<br />
des Materials und der Gefährdungen<br />
begrenzt werden. Durch die Installation<br />
einer Lüftungsanlage mit einer individuell<br />
zu ermittelnden Luftwechselrate sowie<br />
der Durchführung aller Prozessschritte unter<br />
Potenzialausgleich wird die Gefahr von<br />
Staubexplosionen minimiert. Weiterhin ist<br />
die Handhabung mit Metallpulver unter<br />
größter Sorgfalt und staub arm sowie –<br />
wenn möglich – unter Schutzgas durchzuführen.<br />
Zur Detektion von austretendem<br />
Schutz- oder Prozessgas sollte eine Gassensorik<br />
installiert werden. Zusätzlich ist bei einer<br />
erhöhten Restgefährdung entsprechende<br />
Persönliche Schutzausrüstung (PSA) zu tragen<br />
(vgl. Abbildung 3). Die getroffenen<br />
Schutzmaßnahmen sollten regelmäßig auf<br />
ihre Relevanz und Durchführbarkeit überprüft<br />
werden, sodass der Standard der Arbeitssicherheit<br />
stets mit den technologischen<br />
Innovationen der <strong>additive</strong>n Fertigung<br />
Schritt halten kann.<br />
■<br />
[STE13]: B. Stephens, P. Azimi, Z. El Orch,<br />
T. Ramos: „Ultrafine particle emissions<br />
from desktop 3D printers“, Atmospheric<br />
Environment, Jg. 79, S. 334-339, 2013.<br />
Zukunftsideen in Serie<br />
Dieser Beitrag entstand in<br />
Zusammenarbeit mit der<br />
Technischen Akademie Esslingen.<br />
Mehr zu diesem Thema<br />
bietet die Fachtagung Additive<br />
Manufacturing am<br />
04. 12. 2019 in Ostfildern:<br />
www.<strong>additive</strong>.industrie.de/fachtagung-am<br />
<strong>additive</strong> November 2019 55
02 Post-Processing<br />
Ergonomie und Sicherheit bei der Nachbearbeitung<br />
Post-Processing voll im Griff<br />
Mit der rasanten Verbreitung <strong>additive</strong>r Fertigungsverfahren entstehen<br />
mehr und mehr Herausforderungen, über die bisher wenig<br />
nachgedacht wurde. Denn Entpulverung, Supportentfernung und<br />
Oberflächenbearbeitung setzen Pulverreste und Stäube frei, die<br />
lungengängig, hautreizend und teilweise sogar stark explosiv sein<br />
können. Joke Technology hat mit der Eneska-Postpro eine Lösung<br />
für alle Post-Processing-Arbeiten entwickelt.<br />
■■■■■■ Eneska-Postpro von der Joke<br />
Technology GmbH beinhaltet einen dichten,<br />
komplett eingehausten Arbeitsraum,<br />
ausgestattet mit verschiedenen elektrischen<br />
und pneumatischen Werkzeugen sowie leistungsstarken<br />
Absaugvorrichtungen mit Explosionsschutz.<br />
Denn neben der möglichen<br />
Gesundheitsgefährdung für den Menschen<br />
können die Feinstäube ähnlich wie das<br />
Mehl in Bäckereien zur Verpuffung führen.<br />
Vorsicht ist vor allem bei reaktiven Stoffen<br />
wie Titan oder Aluminium geboten: Explosionen<br />
und Brände entstehen in kürzester<br />
Zeit durch Reibung einzelner Partikel.<br />
Dank der Eneska-Postpro können die<br />
Fertigungsschritte ohne jeglichen Kontakt<br />
zu den Materialien oder Feinstäuben getätigt<br />
werden – das bedeutet mehr Sicherheit<br />
für Anwender und Betrieb.<br />
Viele Arbeitsschritte mit einer Anlage<br />
erledigen<br />
Joke Technology hat mit der Eneska-<br />
Postpro eine Lösung für alle Post-<br />
Processing-Arbeiten entwickelt. Bild: Joke<br />
Die Anforderungen an additiv gefertigte<br />
Werkstücke wachsen fast ebenso schnell wie<br />
ihre Verbreitung. Die Entpulverung wirkt<br />
auf den ersten Blick noch trivial, doch meist<br />
steckt der Teufel im Detail – in diesem Fall<br />
die Rückstände des Pulvers. Spätestens beim<br />
Trennen von der Druckplatte oder der Entfernung<br />
der Stützstrukturen wird es dann<br />
kniffliger. Mikromotorwerkzeuge helfen dabei,<br />
die Funktion einschränkende Beschädigungen<br />
oder Verformungen des Bauteils zu<br />
vermeiden.<br />
Anschließend müssen Oberflächen entgratet,<br />
geschliffen und zum Finish gegebenenfalls<br />
poliert werden. Alle diese Bearbeitungsmöglichkeiten<br />
bietet die Eneska-Postpro<br />
in einer Anlage. Bei jedem dieser Arbeitsschritte<br />
spielen spezielle Aspekte für die<br />
Sicherheit und Ergonomie des Anwenders<br />
eine wichtige Rolle – und auch hier gibt die<br />
Postpro die richtige Antwort.<br />
Der Sicherheitsstandard beim manuellen<br />
Nachbearbeiten ist in vielen Unternehmen<br />
nicht ausreichend, unabhängig davon, um<br />
welchen Nachbearbeitungsschritt es sich<br />
handelt. Entgratboxen, die dafür in manchen<br />
Betrieben zum Einsatz kommen, sind<br />
bessere Schutzbrillen. Sie schirmen mit ihren<br />
Glasscheiben zwar die Augen ab, halten<br />
aber nicht die Stäube zurück. Größere Gleitschleif-<br />
wie auch Strahlanlagen verfügen<br />
zwar oft über entsprechende und sichere<br />
Absaug- und Filtereinrichtungen. Allerdings<br />
verändern sie die Geometrie der Bauteile<br />
und sind deshalb nicht für jedes Finish oder<br />
Werkstück geeignet.<br />
Professionelle Protektion<br />
Um genau diesem manuellen und hochpräzisen<br />
Finish so viel Sicherheit und Ergonomie<br />
wie möglich zu bieten, wurde die Eneska-Postpro<br />
konzipiert. Das Joke-Entwicklerteam<br />
hatte als Ziel, die beste machbare<br />
Lösung zu liefern. „Deshalb lautete unser<br />
Motto: Lieber eine Schippe drauf als zu wenig“,<br />
macht Joke-Produktmanager Ibrahim<br />
Anusch den eigenen Anspruch deutlich. Das<br />
zeigen schon die Maße: Knapp einen Quadratmeter<br />
groß ist der Arbeitsraum. Hier<br />
haben selbst große Substrat- und Druckplatten<br />
genug Platz. Ebenso spiegeln die Sicherheitsstandards<br />
und vielen funktionalen<br />
Details den Ansatz wider.<br />
Besonders ist aber vor allem die Vielseitigkeit<br />
des Systems. Egal ob es um Entfernung<br />
von Restpulver, das Trennen von der<br />
Substratplatte, Supportentfernung, Oberflächenglättung<br />
oder das Finish geht – alle Arbeitsschritte<br />
sind mit der Eneska-Postpro zu<br />
erledigen.<br />
56 <strong>additive</strong> November 2019
Droht die Wiederkehr der Staublunge?<br />
Aus den Kohlebergwerken ist das Krankheitsbild<br />
einer Staublunge bekannt, auch<br />
Asbest- oder Quarzstaub kann zu Schädigungen<br />
am Atemorgan führen. Ebenso ist es<br />
beim 3D-Druck: Die meisten hierbei eingesetzten<br />
Materialien setzen beim Postprocessing<br />
lungengängige Stäube frei. Sie werden<br />
unter anderem für Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen<br />
verantwortlich gemacht.<br />
Deshalb ist die Eneska-Postpro komplett<br />
eingehaust und verschlossen. Aus ihrem Arbeitsbereich<br />
können keine Stäube austreten.<br />
Nach allen Bearbeitungsschritten wird der<br />
Innenraum mit einer Luftdusche zusätzlich<br />
komplett gereinigt. Bevor die Anlage sich<br />
öffnen lässt, gibt es eine etwa zehnsekündige<br />
Nachsaugphase – erst dann entriegelt sich<br />
die Glaskuppel und das fertige Werkstück<br />
kann entnommen werden.<br />
Arbeitsschutz für den Anwender<br />
Eneska-Postpro von der Joke<br />
Technology GmbH beinhaltet<br />
einen dichten, komplett<br />
eingehausten Arbeitsraum,<br />
ausgestattet mit verschiedenen<br />
elektrischen und<br />
pneumatischen Werkzeugen<br />
sowie leistungsstarken Absaugvorrichtungen<br />
mit Explosionsschutz.<br />
Bild: Joke<br />
Die Absauganlage der Eneska-Postpro ist<br />
geerdet, um einen Funkenschlag zu verhindern.<br />
Optional gibt es für reaktivere Stoffe<br />
zukünftig eine weitere Absaugvariante, die<br />
durch einen integrierten Nassabscheider eine<br />
mögliche Entzündung nicht zulässt.<br />
Die Absaugung erreicht eine Leistung<br />
von stolzen 410 m 3 /h und dank des Seitenkanalverdichters<br />
wird die Absaugkraft<br />
nochmal erhöht. Zusätzlich unterstützen eine<br />
Druckluftpistole und ein Absaugarm die<br />
Reinigung in versteckteren Ecken. Denn fast<br />
jeder Anwender kennt das Phänomen, wenn<br />
sich die feinen Stäube in Spalten eines Werkstücks<br />
oder den Ecken einer Entgratbox ansammeln.<br />
Sind sie aus Titan oder Aluminium, darf<br />
man auf keinen Fall versuchen, sie mit einem<br />
handelsüblichen Staubsauger zu reinigen.<br />
Ein kleiner Funke durch eine elektrische<br />
Ladung im Filter würde schon ausreichen,<br />
um zu einer Verpuffung oder Explosion<br />
zu führen.<br />
Ergonomie & Bedienerfreundlichkeit<br />
Um beste Ergebnisse beim Postprocessing<br />
zu erreichen, müssen die Anwender konzentriert<br />
und entspannt arbeiten können. Mit<br />
vielen Ausstattungsdetails hat das Joke-Entwicklerteam<br />
dieses Ziel erreicht. Der Zugriff<br />
und die Gummihandschuhe sind ergo-<br />
Egal ob es um Entfernung<br />
von Restpulver,<br />
das Trennen von der<br />
Substratplatte, Supportentfernung,<br />
Oberflächenglättung<br />
oder das<br />
Finish geht – alle Arbeitsschritte<br />
sind mit<br />
der Eneska-Postpro zu<br />
erledigen. Bild: Joke<br />
nomisch optimiert. Das System ist geräuschgedämmt,<br />
vor allem beim Einsatz der<br />
Druckluftpistole sehr angenehm. Leuchtsignale<br />
beim Ein- und Ausschalten zeigen den<br />
Status der Eneska-Postpro. Außerdem ist die<br />
Intensität der Beleuchtung dimmbar.<br />
Aufgrund der großen Glaskuppel hat<br />
man nicht nur eine sehr gute Sicht auf die zu<br />
bearbeitenden Bauteile – auch macht sie das<br />
Beladen sehr einfach.<br />
Über integrierte Steuergeräte können verschiedene<br />
elektrische und hydraulische<br />
Werkzeuge angeschlossen werden. Allein<br />
drei unterschiedliche Mikromotoren können<br />
gleichzeitig angeschlossen werden – das<br />
reduziert die Rüstzeiten und ermöglicht ein<br />
schnelles Finish. Das Steuergerät ist kompatibel<br />
mit den Handstücken der ENESKA-Serie,<br />
auch verschiedenes Zubehör kann verwendet<br />
werden wie zum Beispiel ein Drehteller<br />
und Magnetspannkugel.<br />
„Wir haben viel zugehört“, beschreibt<br />
Anusch den Entwicklungsprozess. Das<br />
Joke-Team stand im engen Austausch mit<br />
Herstellern von 3D-Druckern, Anwendern<br />
und auch Berufsgenossenschaften. Auch erfüllt<br />
das System wichtige „goldene Regeln“<br />
der IG Metall zur Staubbekämpfung, wie<br />
zum Beispiel die, Staub unmittelbar an der<br />
Austrittsstelle abzusaugen.<br />
■<br />
Joke Technology GmbH<br />
www.joke-technology.de<br />
Formnext Halle 11.0 Stand B41<br />
<strong>additive</strong> November 2019 57
03 Werkstoffe<br />
EOS präsentiert einen flexiblen Polymerwerkstoff für den 3D-Druck<br />
Weiterer Schritt in Richtung Serienfertigung<br />
■■■■■■ EOS, ein führender Technologieanbieter<br />
im industriellen 3D-Druck von<br />
Metallen und Kunststoffen, führt einen neuen<br />
Polymerwerkstoff ein: EOS TPU 1301.<br />
Der Werkstoff markiert einen wichtigen<br />
Schritt auf dem Weg zur <strong>additive</strong>n Serienfertigung.<br />
TPU wird häufig eingesetzt, wenn Eigenschaften<br />
von Elastomeren und einfache Verarbeitbarkeit<br />
gefordert sind. Die für verschiedenste<br />
Anwendungen erforderliche Flexibilität<br />
sowie entsprechende Dämpfungseigenschaften<br />
können über die Struktur des<br />
Bauteildesigns und die verwendeten Prozessparameter<br />
angepasst werden.<br />
„EOS TPU 1301 bietet eine exzellente<br />
Elastizität nach Verformung, ausgezeichnete<br />
Stoßdämpfungseigenschaften und ist sehr<br />
prozessstabil. Gleichzeitig verfügen die<br />
3D-gedruckten Bauteile über eine glatte<br />
Oberfläche. Damit eignet sich der Werkstoff<br />
besonders für Schuhe, Endverbraucher-Produkte<br />
und den Automobilbau – wo er für<br />
Sportsohlen, Schutzausrüstungen und<br />
Dämpfungselemente eingesetzt werden<br />
kann“, so Tim Rüttermann, Senior Vice President<br />
Polymer Systems & Materials bei<br />
EOS.<br />
François Minec, Geschäftsführer beim<br />
EOS-Entwicklungspartner BASF 3D Printing<br />
Solutions ergänzt: „Wir unterstützen<br />
die Industrialisierung des 3D-Drucks sowie<br />
die Entwicklung der <strong>additive</strong>n Fertigung hin<br />
zu einer etablierten Produktionstechnik. Als<br />
einer der größten Lieferanten von TPU-<br />
Werkstoffen weltweit gewährleisten wir das<br />
bestmögliche Zusammenspiel der Materialeigenschaften<br />
mit dem Herstellungsprozess<br />
sowie eine robuste Lieferkette und eine<br />
Chargenkonsistenz, die branchenspezifische<br />
Qualitätsstandards erfüllt oder übertrifft –<br />
alles wesentliche Faktoren für eine erfolgreiche<br />
<strong>additive</strong> Serienfertigung. Die enge Zusammenarbeit<br />
mit EOS ist dabei entscheidend.“<br />
■<br />
EOS GmbH<br />
www.eos.info<br />
Formnext Halle 11.1 Stand D31<br />
EOS TPU 1301 bietet<br />
sehr gute Stoßdämpfungseigenschaften<br />
und eignet<br />
sich damit u. a. besonders<br />
für Schuhe.<br />
Bild: EOS<br />
Werkstoff bietet für die Automobilbranche neue Möglichkeiten<br />
Polypropylen drucken<br />
■■■■■■ Protolabs freut sich,<br />
die Einführung seines<br />
3D-Druck-Service mit Polypropylen<br />
in Europa bekanntzugeben.<br />
Die Entwicklung des neuen<br />
Werkstoffs für das selektive Lasersintern<br />
ermöglicht es Konstrukteuren,<br />
Prototypen in kurzer<br />
Zeit zu entwickeln und zu<br />
testen.<br />
Andrea Landoni, Produkt-<br />
Manager bei Protolabs in der<br />
Sparte 3D-Druck: „Polypropylen<br />
ist einer der meistverwendeten<br />
Kunststoffe. Bis vor kurzem<br />
konnte man nur 3D-gedruckte<br />
Polypropylen-ähnliche Werkstoffe<br />
verwenden, die diesen<br />
Kunststoff imitierten. Es gibt einen<br />
echten Trend hin zu mehr<br />
Kunststoff in modernen Fahrzeugen,<br />
da Hersteller zunehmend<br />
leichtere Materialien verwenden.<br />
■<br />
Proto Labs Germany GmbH<br />
www.protolabs.de<br />
Formnext<br />
Halle 11.1 Stand C21<br />
Protolabs<br />
startet<br />
3D-Druck<br />
von Polypropylen<br />
in<br />
Europa.<br />
Bild: Proto Labs<br />
58 <strong>additive</strong> November 2019
04 Qualitätssicherung<br />
MKS präsentiert den Ophir-Sensor 16K-W für Hochleistungslaser<br />
Schnelle Antwortzeit und hohe<br />
Zerstörschwelle<br />
■■■■■■ MKS Instruments erweitert die<br />
Ophir-Produktpalette zur Messung von<br />
Hochleistungslasern um den Ophir-Sensor<br />
16K-W. Der kompakte, wassergekühlte<br />
Messkopf erfasst Leistungen von 100 W bis<br />
16 kW im spektralen Bereich von 0,8 bis<br />
2 μm sowie 10,6 μm und verfügt über eine<br />
hohe Zerstörschwelle. Die relativ große<br />
55 mm Apertur ist unempfindlich gegenüber<br />
Strahlgröße oder Divergenzwinkel. Die<br />
Reaktionszeit des Sensors beträgt nur 3,5<br />
Sekunden. Ein Ablenk-Konus und ein ringförmiger<br />
Absorber halten Leistungsdichten<br />
von bis zu 10 kW/cm 2 stand.<br />
Der Wasserkreislauf des 16K-W-Lasersensors<br />
wurde so konzipiert, dass vorgegebene<br />
Durchflussraten mit geringen Dru-<br />
MKS Instruments erweitert die Ophir-Produkt -<br />
palette zur Messung von Hochleistungslasern um<br />
den 16K-W-Sensor. Bild: Ophir<br />
ckanforderungen erreicht werden. Der<br />
Messkopf verfügt über einen zusätzlichen<br />
Übertemperatursensor, der bei einer Überhitzung<br />
ein visuelles sowie ein akustisches<br />
Warnsignal auslöst. Ein Interlock kann über<br />
einen dreipoligen M8-Steckverbinder mit<br />
Schraubverriegelung eingeschleift werden,<br />
um den Laser bei einem zu geringen oder einem<br />
Ausfall des Wasserdurchflusses automatisch<br />
abzuschalten.<br />
Alle thermischen Sensoren von Ophir<br />
verfügen über eine intelligente Schnittstelle,<br />
um darüber die Anzeigegeräte des Unternehmens<br />
wie Centauri, Star-Bright, Vega,<br />
Nova II und Star-Lite bzw. Juno oder Juno+<br />
als externe USB-Schnittstellen zu verbinden.<br />
Die Messergebnisse lassen sich in einer Vielfalt<br />
an Formaten – darunter als Digitalanzeige<br />
mit Balken-, Linien- oder Pulsdiagramm<br />
– anzeigen. Darüber hinaus lassen<br />
sich die Messwerte mit Echtzeitstatistiken<br />
und zahlreichen mathematischen Funktionen<br />
auswerten. Das jeweilige Anzeigegerät<br />
wird konfiguriert und kalibriert, sobald es<br />
an den Sensor angeschlossen wird. ■<br />
Ophir Spiricon Europe<br />
www.ophiropt.de<br />
Formnext Halle 12.1 Stand E19<br />
Neue tragbare 3D-Scanner-Generation<br />
Kosten für das Prototyping minimieren<br />
■■■■■■ Creaform, ein Anbieter tragbarer und automatisierter<br />
3D-Messlösungen, präsentiert auf der Formnext seine neuen tragbaren<br />
3D-Scanner-Generationen, den Handyscan Black und den<br />
Go!Scan Spark, für die <strong>additive</strong> Fertigungsindustrie. 3D-Scanning<br />
und <strong>additive</strong> Fertigung tragen dazu bei, Konstruktionsprozesse zu<br />
verkürzen und kostengünstiger zu gestalten.<br />
Mit dem 3D-Scannen können physische Objekte in die digitale<br />
Welt übertragen werden. Das 3D-Drucken stellt einen Weg aus der<br />
digitalen Welt des CAD-Prozesses in die reale Welt dar. Diese verschiedenen<br />
Schritte – 3D-Scannen, 3D-Datenverarbeitung, 3D-<br />
Druck und Iterationen des 3D-Werkstücks, die neu gescannt werden<br />
können – können in einer Schleife erfolgen, bis das endgültige<br />
Design ermittelt ist.<br />
Das 3D-Scannen ermöglicht den Entwurf von Objekten mit organischen<br />
Formen und einer spezifischen Signatur, die nicht einfach<br />
modelliert werden kann. Das 3D-Scannen und die <strong>additive</strong> Fertigung<br />
tragen im Design-Prozess dazu bei, Zeit und Geld zu sparen.<br />
In der Tat wird die Anzahl der Iterationen, um das Endprodukt mit<br />
den richtigen Abmessungen zu erhalten, drastisch reduziert. Auch<br />
werden die Kosten für das Prototyping minimiert.<br />
■<br />
Ametek GmbH – Division Creaform<br />
creaform3d.com<br />
Formnext Halle 12.1 Stand E110<br />
Creaform präsentiert<br />
auf der Formnext seine<br />
neuen tragbaren<br />
3D-Scanner-Generationen,<br />
den Handyscan<br />
Black und den Go!Scan<br />
Spark. Bild: Creaform<br />
<strong>additive</strong> November 2019 59
05Digitalisierung<br />
Toolcraft wird Smart Expert Partner im Bereich Siemens NX AM<br />
Ambitioniert in die Zukunft<br />
der <strong>additive</strong>n Fertigung<br />
Die MBFZ toolcraft GmbH gibt bekannt, dass sie von Siemens Digital<br />
Industries Software für den Smart Expert Partner Status anerkannt<br />
wurde. Unter der Marke AMbitious wird Toolcraft ab dem<br />
Frühjahr 2020 die NX Software mit ihren Bausteinen entlang der<br />
AM-Prozesskette vertreiben und schulen.<br />
■■■■■■ Die Siemens Digital Industries Software<br />
Smart Expert Partner Initiative zeichnet Solution Provider<br />
Partner aus, die einen umfassenden Prüfungs- und<br />
Validierungsprozess erfolgreich erfüllt haben, der sie als<br />
Marktführer mit nachweisbaren Geschäfts-, Produktund<br />
Branchenkompetenzen in spezifischen Siemens Digital<br />
Industries Software Technologien auszeichnet.<br />
„Die Ernennung zum Smart Expert Partner durch<br />
Siemens Digital Industries Software zeigt, dass Toolcraft<br />
in der Lage ist, Best Practices und bewährte Lösungen<br />
bereitzustellen, die beim Kunden zu einer Steigerung des<br />
Unternehmenswerts führen“, so Christoph Hauck, Geschäftsführer<br />
bei Toolcraft und hauptverantwortlich für<br />
den Bereich neue Technologien und neue Märkte. „Mit<br />
dieser Bezeichnung bekräftigen wir unser kontinuierliches<br />
Engagement für die Digitalisierung. Durch die<br />
Nutzung der durchgängigen digitalen Innovationsplattform<br />
von Siemens Digital Industries Software können<br />
wir Innovationen realisieren und die Fertigungsleistung<br />
für unsere Kunden optimieren.“<br />
Durchgängige digitale Prozesskette<br />
2017 entschied sich Toolcraft für das Siemens-NX-Software-Paket.<br />
Bis dahin waren verschiedene Softwaresysteme<br />
bei den einzelnen Prozessschritten in der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung im Einsatz. Dies führte teilweise zu einem separaten<br />
und ineffizienten Daten- und Fertigungsprozess.<br />
Die Optimierung des Prozesses von der Konstruktion<br />
bis zur Fertigung und Nachbearbeitung gelingt seither<br />
mithilfe der Siemens‘ NX Software, eine führende<br />
integrierte Lösung für Computer Aided Design, Manufacturing<br />
und Engineering (CAD/CAM/CAE).<br />
Durchgängige digitale<br />
Prozesskette in der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung mit<br />
Siemens NX. Bild: Toolcraft<br />
60 <strong>additive</strong> November 2019
Mit AMbitious kann die eigene Fertigung<br />
verbessert werden. Bild: Toolcraft<br />
NX von Siemens Digital Industries Software ist eine<br />
integrierte Softwaresuite zur Produktentwicklung und<br />
Teilefertigung. Die Software lässt sich zudem problemlos<br />
in die Teamcenter Software integrieren, die weltweit<br />
am häufigsten eingesetzte, digitale Lifecycle Management<br />
Software. Das High-end-System von Siemens Digital<br />
Industries Software bietet mit seinen AM-Bausteinen<br />
einen durchgängigen Prozess, von der Konstruktion<br />
über die Simulation bis zur Fertigung und spanenden<br />
Nachbearbeitung. Es gibt keine externen Schnittstellen<br />
und somit nur ein Dateiformat, das verarbeitet wird.<br />
Zwischen den einzelnen Prozessschritten sind Feedbackschleifen<br />
eingebaut. Dadurch wird eine grenzenlose<br />
Designfreiheit für innovative und komplexe Teile ermöglicht.<br />
Besondere Funktionen zur Topologie-Optimierung<br />
sowie der Aufbau von Gitterstrukturen sind<br />
bei der <strong>additive</strong>n Fertigung von besonderem Interesse<br />
und daher ebenfalls in NX integriert.<br />
Ganzheitliches Schulungskonzept<br />
Über AMbitious kann die Siemens NX Software mit<br />
dem AM-Bausteinen nicht nur erworben, sondern vor<br />
allem erlernt werden. Auch der First-Level-Support<br />
wird in Zukunft über die neue Marke abgedeckt. Die<br />
Experten von Toolcraft bieten ein ganzheitliches Schulungskonzept<br />
vom AM-gerechten Design (inklusive<br />
Support) über Bauteilauslegung, Fertigungsstrategie<br />
und Prozesssimulation bis zur Fertigung und zerspanenden<br />
Nacharbeit.<br />
Best-Practice-Beispiele aus unterschiedlichen Branchen<br />
helfen dabei, die Theorie anschaulicher zu gestalten.<br />
Somit nutzt Toolcraft seine 30-jährige Erfahrung in<br />
der Herstellung von Präzisionsbauteilen und sein Wissen<br />
aus dem 3D-Druck in Metall, um andere Unternehmen<br />
in ihrer Fertigung voranzubringen. Dabei kann der<br />
Tier-One Supplier die komplette Prozesskette im Haus<br />
Der gesamte AM-Prozess bei Toolcraft ist Nadcap- und TÜV-Süd-zertifiziert.<br />
Bild: Toolcraft<br />
abbilden – von der Konstruktion und Simulation über<br />
die Fertigung bis zur spanenden Nacharbeit sowie optischen,<br />
taktilen und zerstörungsfreien Prüfung. Der gesamte<br />
Prozess ist Nadcap- und TÜV-Süd-zertifiziert.<br />
Zudem bietet das Unternehmen ein starkes Netzwerk<br />
an Verbandsaktivitäten sowie Beteiligungen an DIN-<br />
Normenausschüssen.<br />
Unter der Marke AMbitious wird es weiterhin möglich<br />
sein, sich individuell beraten und schulen zu lassen.<br />
Von Konstruktionsrichtlinien, Bauteilscreening und<br />
Prozessoptimierung bis zur praktischen Beratung bezüglich<br />
Hallenplanung sowie Prozessqualifizierung und<br />
Unterstützung bei Zertifizierungsprozessen können Unternehmen<br />
von den AM-Experten profitieren. ■<br />
MBFZ toolcraft GmbH<br />
www.toolcraft.de<br />
Formnext Halle 12.1 Stand D81<br />
<strong>additive</strong> November 2019 61
06 Forschung<br />
Fraunhofer IPA entwickelt Roboter für die Tumortherapie<br />
Roboter aus dem 3D-Drucker<br />
Für die Tumortherapie der Zukunft entwickeln fünf internationale<br />
Forscherteams einen Roboter. Obwohl dieser<br />
aus Dutzenden von Komponenten, Gelenken und Aktoren<br />
mit unterschiedlichen Materialeigenschaften besteht,<br />
lässt er sich mit einem 3D-Drucker in einem einzigen<br />
Prozessschritt herstellen.<br />
Prototyp des Medizinroboters<br />
aus dem 3D-Drucker.<br />
Bild: Photothèque ICube / A. Morlot<br />
Der Roboter, den sein Team zusammen mit vier weiteren<br />
Forschergruppen aus Deutschland, Frankreich<br />
und der Schweiz im Projekt „Spirits“ entwickelt, ist so<br />
klein und leicht, dass er zusammen mit dem Patienten in<br />
die Röhre geschoben werden kann. Steuern lässt er sich<br />
über eine Hydraulik von außen – der Arzt kann also ein<br />
paar Meter entfernt und sogar in einem anderen Raum<br />
sitzen. Die Abkürzung „Spirits“ steht dabei für Smart<br />
Printed Interactive Robots for Interventional Therapy<br />
and Surgery.<br />
“Die Herausforderung des Projekts lag darin, ein Design<br />
zu entwickeln, das sich mit einem Polyjet-Drucker<br />
in einem einzigen Schritt fertigen lässt, gleichzeitig aber<br />
aus voll funktionsfähigen Komponenten besteht – beispielsweise<br />
Drehgelenken mit Hydraulikaktuatoren und<br />
einem Antrieb für den Nadelvorschub. All diese Komponenten<br />
haben unterschiedliche Materialeigenschaften“,<br />
erläutert Siegfarth.<br />
Erste Roboter-Prototypen wurden schon gedruckt<br />
■■■■■■ Knopfdruck genügt, den Rest erledigt der<br />
3D-Drucker selbsttätig. Die Düsen des Polyjet-Druckers<br />
können zwei unterschiedliche Polymerlösungen einzeln<br />
oder gemischt punktgenau auftragen. UV-Licht härtet<br />
die Kunststoffe aus, bevor die nächste Lage aufgetragen<br />
wird. So entsteht Schicht für Schicht ein Medizinroboter.<br />
Wenn die Entwicklung abgeschlossen ist, soll der<br />
Roboter Ärzte bei der Entnahme von Gewebeproben<br />
und bei der thermischen Tumorbehandlung unterstützen.<br />
„Die Positionierung einer Nadel oder Sonde bei einem<br />
solchen minimalinvasiven Eingriff ist eine besonders<br />
schwierige Aufgabe, denn der Mediziner kann sich<br />
am besten mithilfe von Computertomographie- oder<br />
MRT-Bildern orientieren – und das heißt, dass er arbeiten<br />
muss, während der Patient in einer engen Röhre<br />
liegt“, erklärt Marius Siegfarth von der Projektgruppe<br />
für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie<br />
(PAMB) des Fraunhofer IPA an der Medizinischen Fakultät<br />
Mannheim der Universität Heidelberg.<br />
Am Institut national des sciences appliquées de Strasbourg,<br />
INSA, wo das Spirits-Projekt koordiniert wird,<br />
druckt der Polyjet bereits die ersten Prototypen. Diese<br />
verfügen über Hebelarme, die über Gelenke verbunden<br />
sind. Mit ihnen lässt sich eine Nadel um den Einstichpunkt<br />
in alle Raumrichtungen rotieren. Für den Antrieb<br />
sorgt ein hydraulisches System, eine Entwicklung der<br />
PAMB-Forscher: Winzige Rohre mit Durchmessern von<br />
gerade mal vier Millimeter, Dichtungen und Kolben.<br />
Das Besondere daran: Die Kolben konnten durch die<br />
3D-Fertigungstechnik so gestaltet werden, dass der Hydraulikdruck<br />
auf die Dichtung wirkt und deren Wirkung<br />
verstärkt.<br />
Erste Tests zeigen, dass der Hydraulikantrieb aus<br />
dem 3D-Drucker funktioniert. In den nächsten Monaten<br />
werden weitere Komponenten in den Prototyp integriert.<br />
Mit einem Gesamtbudget von 1,67 Mio. Euro<br />
wird Spirits vom Programm Interreg V Oberrhein mit<br />
436 201 Euro des EFRE (Europäischer Fonds für regionale<br />
Entwicklung) kofinanziert.<br />
■<br />
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und<br />
Automatisierung IPA<br />
www.ipa.fraunhofer.de<br />
62 <strong>additive</strong> November 2019
Funktionsfähige additiv gefertigte Gasturbine besteht aus nur 68 Teilen aus Aluminium, Stahl und Titan<br />
Turbine aus dem 3D-Drucker<br />
Gemeinsam mit der H+E-Produktentwicklung GmbH im<br />
sächsischen Moritzburg hat das Fraunhofer-Institut für<br />
Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung<br />
IFAM in Dresden eine maßstabsgetreue Gasturbine entwickelt.<br />
Der Technologiedemonstrator „Siemens<br />
SGT6-8000 H“, ein Modell einer Gasturbine zur Stromerzeugung<br />
im Maßstab 1:25, wurde bis auf die Welle komplett<br />
mit <strong>additive</strong>n Verfahren hergestellt.<br />
■■■■■■ Die Komponentenbaugruppe<br />
besteht aus 68 Teilen aus Aluminium, Stahl<br />
und Titan, die durch Bauteiloptimierung<br />
und die Möglichkeiten der Technologien<br />
Elektronen- und Laserstrahlschmelzen die<br />
knapp 3000 Einzelteile ersetzen, aus denen<br />
das Originalbauteil besteht. Die Turbine ist<br />
dabei voll funktionsfähig. Gleichzeitig wird<br />
in einem Bauteil die Kombination von konventionellen<br />
Fertigungstechnologien – in<br />
diesem Fall Drehen – und <strong>additive</strong>n Verfahren<br />
mit Laser Beam Melting (LBM) und Selective<br />
Electron Beam Melting (SEBM) gezeigt.<br />
Das Fraunhofer IFAM war an der Fertigung<br />
des Bauteils sowie der Datenmodifizierung<br />
für die technologieangepasste Fertigung<br />
beteiligt. Die Gehäusebauteile mit Statorstufen<br />
wurden direkt vor Ort im Innovation<br />
Center Additive Manufacturing ICAM<br />
am Standort Dresden gefertigt. Sie entstanden<br />
mittels Electron Beam Melting (EBM)<br />
aus dem Werkstoff Ti-6Al-4V in der Anlage<br />
Arcam Q20+. Die Turbinenstufen und die<br />
übrigen Gehäusebauteile wurden mittels Laserstrahlschmelzen<br />
bei H+E gefertigt.<br />
Funktionsfähigkeit war Grundvoraussetzung<br />
Die Fertigungsplanung war besonders wichtig<br />
und entsprechend aufwendig, um die<br />
Das Fraunhofer IFAM<br />
hat ein skaliertes<br />
Modell einer Gasturbine<br />
zur Stromerzeugung komplett<br />
mit <strong>additive</strong>n Verfahren hergestellt.<br />
Bild: Fraunhofer IFAM<br />
richtige Technologie für jedes Bauteil festzulegen.<br />
Genauigkeit und Rauigkeiten der<br />
Oberflächen waren z. B. zu beachten. Auch<br />
die Notwendigkeit und Anzahl von Stützstrukturen<br />
sowie die Bauteilgröße mussten<br />
bedacht werden. Die Funktionsfähigkeit des<br />
Demonstrators war bei allen Überlegungen<br />
Grundvoraussetzung. So müssen sich bspw.<br />
Welle und Turbinenstufen frei zwischen den<br />
Statorstufen drehen können und die Einzelbauteile<br />
des Demonstrators sollten mit minimalem<br />
Aufwand – durch Verschraubung<br />
und Aufstecken – miteinander verbunden<br />
werden.<br />
Die Komponenten wurden mit der Erfahrung<br />
der beteiligten Prozessexperten konstruktiv<br />
modifiziert, um für die eingesetzten<br />
<strong>additive</strong>n Fertigungstechnologien „first time<br />
right“ fertigen zu können. Dieses Ziel wurde<br />
auch erreicht. So konnte z. B. das Gehäusesegment<br />
aus 316L durch LBM nach den<br />
Anpassungen komplett ohne Stützstrukturen<br />
gefertigt werden.<br />
Im Bauteil wird die Kombination verschiedener<br />
Werkstoffe, die kommerziell<br />
über die jeweiligen Anlagenhersteller verfügbar<br />
sind, demonstriert. Nicht alle verar-<br />
beiteten Werkstoffe entsprechen den Zielwerkstoffen<br />
für Turbinen. Die Beschränkung<br />
liegt darin, dass diese Werkstoffe derzeit<br />
noch nicht so verarbeitbar sind, um<br />
kommerziell angeboten werden zu können.<br />
ICAM bietet verschiedenste 3D-Drucker<br />
Im Innovation Center Additive Manufacturing<br />
ICAM hat das Fraunhofer IFAM Dresden<br />
seine Technologien im Bereich der <strong>additive</strong>n<br />
Fertigung an einem Ort gebündelt und<br />
kann so passgenaue Lösungen für die unterschiedlichsten<br />
Fragestellungen aus einer<br />
Hand anbieten. Dem Kunden stehen die<br />
Verfahren Selektives Elektronenstrahlschmelzen,<br />
dreidimensionaler Siebdruck, Filamentdruck<br />
sowie dreidimensionaler<br />
Schablonendruck und Dispensdruck am<br />
Standort zur Auswahl.<br />
■<br />
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik<br />
und Angewandte Materialforschung<br />
www.ifam-dd.fraunhofer.de<br />
<strong>additive</strong> November 2019 63
Blickfang<br />
64 <strong>additive</strong> November 2019
Polyesterharz für die<br />
Hot Lithography<br />
Die Hot Lithography von Cubicure ermöglicht die Verarbeitung<br />
hochviskoser Hochleistungsphotopolymere, erstmals auch für<br />
Polyesterharze, die in Kooperation mit Evonik entwickelt<br />
werden. Bild: Cubicure<br />
<strong>additive</strong> November 2019 65
Inserentenverzeichnis<br />
ARBURG GmbH & Co. KG, Loßburg .................19<br />
CADFEM GmbH, Leinfelden-Echterdingen .....26–27<br />
3D MicroPrint GmbH, Chemnitz .................34–35<br />
FKM Sintertechnik GmbH, Biedenkopf ..........42–43<br />
Formlabs GmbH, Berlin ..........................32–33<br />
Fr. Aussieker Metallverarbeitung GmbH & Co. KG,<br />
Preußisch Oldendorf .............................40–41<br />
German RepRap GmbH, Feldkirchen ................51<br />
IB Verfahrens- und Anlagentechnik GmbH & Co.KG,<br />
Lage ....................................................3<br />
Rolf Lenk Werkzeug- und Maschinenbau GmbH,<br />
Ahrensburg ......................................28–29<br />
Andreas Maier GmbH & Co. KG, Fellbach ......24–25<br />
Multec GmbH, Illmensee ........................38–39<br />
Ophir Spiricon Europe GmbH, Darmstadt ...........15<br />
Rösler Oberflächentechnik GmbH, Untermerzbach .47<br />
Sintratec AG, CH-Brugg ..............................21<br />
Technische Akademie Esslingen e.V., Ostfildern .....7<br />
VBN Components, SE-Uppsala ..................36–37<br />
Beilagenhinweis<br />
Dieser Ausgabe liegt ein Prospekt folgender<br />
Firma bei:<br />
ISSN 0343–043X<br />
Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />
Verlag:<br />
Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH<br />
Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />
Geschäftsführer: Peter Dilger<br />
Verlagsleiter: Peter Dilger<br />
Chefredakteur:<br />
Dipl.-Ing. (FH) Holger Röhr (hr), Phone +49 711 7594–389<br />
Stellv. Chefredakteur: Frederick Rindle (fr), Phone +49 711 7594–539<br />
Redaktion:<br />
Dr. Frank-Michael Kieß (fm), Phone +49 711 7594–241<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Carmelina Weber, Phone +49 711 7594–257, Fax –1257,<br />
E-Mail: mav.redaktion@konradin.de<br />
Layout: Vera Müller, Phone +49 711 7594–422<br />
Anzeigenleitung:<br />
Dipl.-Oec. Peter Hamberger, Phone +49 711 7594–360<br />
Anzeigenverkauf:<br />
Verena Benz, Phone + 49 711 7594–332<br />
Cornelie Martin, Phone +49 711 7594–354<br />
Auftragsmanagement:<br />
Christel Mayer, Phone +49 711 7594–481<br />
Ihr Kontakt in die<br />
Anzeigenabteilung<br />
Verena Benz<br />
0711–7594332<br />
Vorschau auf die nächste <strong>additive</strong><br />
Technische Akademie Esslingen e.V.,<br />
Ostfildern<br />
Wir bitten unsere Leser um freundliche<br />
Beachtung.<br />
Die <strong>additive</strong> 01/2020 erscheint<br />
am 21.02.2020. In dieser Aus -<br />
gabe werden wir uns mit den<br />
Möglichkeiten für die <strong>additive</strong><br />
Fertigung in der Luft- und Raumfahrtbranche<br />
beschäftigen. Ein<br />
Schwerpunkt soll dabei auf gedruckten<br />
Hoch leistungsbauteilen<br />
aus Titan und Co. liegen.<br />
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 60 vom 1.10.2019<br />
Leserservice: Ute Krämer, Phone +49 711 7594–5850<br />
Fax +49 711 7594–15850<br />
E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />
Erscheinungsweise: zweimal jährlich als Sonderausgabe der mav.<br />
Bestellungen beim Verlag oder beim Buchhandel.<br />
Bezugspreis Inland jährlich 33,00 € inkl. Versandkosten und MwSt.<br />
(Ausland 33 € inkl. Versandkosten);<br />
Einzelheft 16,50 € inkl. MwSt., zzgl.Versandkosten.<br />
Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten Zeitraum ausdrücklich<br />
bestellt war, läuft das Abonnement bis auf Widerruf.<br />
Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier Wochen zum Ende des<br />
ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt<br />
eine Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />
Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen oder höherer Gewalt entsteht<br />
kein Anspruch auf Ersatz.<br />
Auslandsvertretungen:<br />
Großbritannien: Jens Smith Partnership, The Court, Long Sutton,<br />
Hook, Hampshire RG29 1TA,<br />
Phone 01256 862589, Fax 01256 862182,<br />
E-Mail: media@jens.demon.co.uk;<br />
Israel: Marcus Sheff, P.O. Box 42 48 15, Yakinton Street, Netanya 42141,<br />
Phone 09 8853687, Fax 09 8853689,<br />
E-Mail: tws@netvision.net.il<br />
Switzerland IFF media ag, Frank Stoll, Technoparkstrasse 3,<br />
CH-8406 Winterthur<br />
Tel: +41 52 633 08 88, Fax: +41 52 633 08 99,<br />
e-mail: f.stoll@iff-media.ch<br />
Japan: Mediahouse Inc., Teiko Homma,<br />
2-chome Building, 2–3–6, Kudankita, Chiyoda-ku, Tokyo 102,<br />
Phone 03 3234–2161, Fax 03 3234–1140;<br />
USA: D.A. Fox Advertising Sales, Inc.Detlef Fox<br />
5 Penn Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001<br />
Phone +1 212 8963881, Fax +1 212 6293988;<br />
detleffox@comcast.net<br />
Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht unbedingt<br />
die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte keine<br />
Gewähr. Alle in <strong>additive</strong> erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.<br />
Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen,<br />
gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages.<br />
Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />
Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen<br />
Printed in Germany<br />
© 2019 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />
Leinfelden-Echterdingen<br />
Bild: Dmytro – stock.adobe.com<br />
66 <strong>additive</strong> November 2019
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TRENDTHEMA:<br />
Digitalisierung und Industrie 4.0<br />
Informative Begleitausstellung<br />
Networking auf Augenhöhe<br />
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THE DATE<br />
Bitte notieren Sie sich schon heute den 2. April 2020!<br />
An diesem Termin findet das 12. mav Innovationsforum in Böblingen statt. Gerne merken wir Sie<br />
auf Wunsch als Besucher vor und informieren Sie, sobald die Anmeldemaske zur Verfügung steht.<br />
Bitte senden Sie hierfür eine kurze E-Mail an verena.benz@konradin.de. Sie sind herzlich eingeladen.<br />
Bild: Hahn + Kolb<br />
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2019<br />
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68 <strong>additive</strong> November 2019