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additive 04.2019

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Eine Sonderausgabe von<br />

04-2019<br />

www.<strong>additive</strong>.industrie.de | € 18,50<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


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 />

erfolgreich realisierte Problemlösungen.<br />

Sind auch Sie im Bereich …<br />

… Drucker und Verfahren für <strong>additive</strong> Fertigung<br />

… Digitalisierung, Programmierung und Simulation<br />

… 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 />

Werden Sie Teil dieses Gemeinschaftsprojekts und fordern<br />

Sie noch heute Ihre persönlichen Projektunterlagen an:<br />

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 />

Pulverhandling<br />

aus einer Hand<br />

› Metall- und Kunststoffpulver<br />

› Individuelle Systemlösungen<br />

› Staubarme Entleerung<br />

› Staubdichte Förderung im<br />

geschlossenen System<br />

› Ultraschallsieben<br />

Voll automatisiert<br />

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die Zukun.<br />

IB Verfahrens- und Anlagentechnik<br />

GmbH & Co. KG<br />

Großer Kamp 10-12<br />

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www.ib-<strong>additive</strong>.com<br />

<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 />

n, Inspiration ion und<br />

Vernetzung<br />

für Fach- und Führungskräft<br />

te in der Indus<br />

ustrie<br />

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 />

www.<strong>additive</strong>.industrie.de | € 18,50<br />

Die passenden Medien für Sie<br />

und Ihre Branche:<br />

konradin.de/industrie<br />

media.industrie.de


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 />

Einladung!<br />

Seien Sie dabei – diskutieren und netzwerken<br />

Sie mit unseren Experten aus Wissenschaft,<br />

Forschung und Industrie.<br />

4. Dezember 2019<br />

In Ostfildern bei Stuttgart<br />

Programm Highlights:<br />

parallele Vorträge in den<br />

Fachbereichen Maschinenbau<br />

und Medizintechnik<br />

begleitende Fachausstellung<br />

fortgeschrittenes Niveau<br />

Podiumsdiskussion<br />

uvm<br />

Durch Informationen, Diskussionen und<br />

Netzwerken erhalten Sie Antworten<br />

auf ihre wichtigsten Fragen und einen<br />

Überblick über neueste Entwicklungen,<br />

Herausforderungen und Anwendungen.<br />

Anmeldung unter:<br />

Online www.tae.de/go/<strong>additive</strong><br />

E-Mail anmeldung@tae.de<br />

Telefon +49 711 340 08 -23<br />

Veranstaltungsort:<br />

Technische Akademie<br />

Esslingen e.V.<br />

An der Akademie 5<br />

73760 Ostfildern<br />

Anmeldung:<br />

www.tae.de/go<br />

/<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 />

Nobelstr. 12, Stuttgart<br />

SAVE<br />

THE<br />

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 />

www.autodesk.com<br />

Formnext Halle 12.0 Stand C59<br />

REVOLUTIONÄR<br />

GROSSMEISTER<br />

INDIVIDUELL<br />

EINZIGARTIG<br />

DREI KOMPONENTEN<br />

WEITERDENKER<br />

AUTOMATION<br />

AUSWAHL<br />

ADDITIVE WELTKLASSE<br />

19. – 22.11.2019<br />

Halle 12.1, Stand D121<br />

Frankfurt am Main,<br />

Deutschland<br />

Flexibilität für die <strong>additive</strong> Fertigung! Das bietet unser offenes System freeformer. Jetzt haben wir noch<br />

einen draufgesetzt – unseren neuen freeformer 300-3X. Er kann wie sein Bruder alles, was ein freeformer<br />

können muss. Und noch mehr: größerer Bauraum, drei Austragseinheiten – jetzt auch für belastbare und<br />

gleichzeitig komplexe Hart-Weich-Verbindungen. Wieder einmal: einzigartig in der Branche!<br />

www.arburg.com<br />

<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 />

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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 />

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68 <strong>additive</strong> November 2019

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