additive 02.2021

www.additive.industrie.de | € 18,50
02-2021
Projekt des Monats Sennheiser entwickelt 3D-gedruckte In-Ear-Kopfhörer Seite 20
Anwendung 3D-gedruckte Bugfahrwerk- Komponente für einen Bizjet Seite 24
Werkstoffe Metallpulver sicher lagern Seite 36
Fokus
Post-
Processing
Seite 14

www.additive.industrie.de | € 18,50
Inhalt 02-2021
Die Entwicklungspartnerschaft
von Audi und EOS
erreicht einen neuen Meilenstein:
Im Audi-Metall-3D-
Druckzentrum werden ausgewählte
Werkzeugsegmente
zur Warmumformung nur
noch additiv gefertigt.
Bild: Audi
22
01 FOKUS Post-Processing
14 Mikrostrahlen, Plasmapolieren oder Gleitschleifen –
Nachbearbeitungsverfahren in der additiven Fertigung
18 Kunststoff-3D-Druck: Post-Processing-Lösung für
die Serienfertigung
PROJEKT DES MONATS
20 Sennheiser entwickelt 3D-gedruckte
In-Ear-Kopfhörer
02 Anlagen
22 Im Audi-Metall-3D-Druckzentrum werden ausgewählte
Werkzeugsegmente nur noch additiv gefertigt
24 SLM Solutions: 3D-gedruckte Bugfahrwerk-
Komponente für einen Bizjet
26 Markforged: Vakuumgreifer für Leiterplatten-Roboter
28 Headmade Materials ermöglicht die Serienfertigung
von Klickpedalen
30 Doppelte Produktivität und verbesserte Schutzgasführung:
Trumpf verbessert seine Truprint 3000
32 Stratasys präsentiert drei 3D-Drucker: SAF-
Technologie ermöglicht Serienfertigung
34 Maschinenbauer Hermle weiß, was Formenbauer
wollen: kurze Taktzeiten und hohe Bauteilqualitäten
Werkstoffe
36 Sicherheits- und Gesundheitsrisiko im Griff:
Metallpulver sicher lagern
38 Mit dem Multimaterialdruck von Igus lassen sich
multifunktionale Sonderteile schnell fertigen
40 Thermoplastische Polyurethane und CLIP-Resins im
Vergleich
04 Digitalisierung
42 Toolcraft: Eine Software für den gesamten
3D-Druck-Prozess
44 Ganz nah an der Designvorlage: Software sorgt
für präzisere 3D-Druck-Teile
05 Forschung
46 Neutronen „sehen“ Eigenspannungen im Inneren:
Energiesparende Gasturbinen aus dem 3D-Drucker
48 Multiaxiale Maschinensysteme: Nachhaltiger
3D-Druck mit Bio-Kunststoffen
Rubriken
4 Titelgeschichte
8 Aus der Branche
49 Impressum
Zum Titelbild
Um bei der Dakar-Rallye
2021 schnell Ersatzteile für
den Buggy von Sébastien
Loeb anfertigen zu können,
setzte das BRX-Team
erstmals auf den 3D-Drucker
Method X von Makerbot.
Bild: Makerbot
02-2021
Projekt des Monats Sennheiser entwickelt 3D-gedruckte In-Ear-Kopfhörer Seite 20
Anwendung 3D-gedruckte Bugfahrwerk- Komponente für einen Bizjet Seite 24
Werkstoffe Metallpulver sicher lagern Seite 36
Fokus
Post-
Processing
Seite 14
2 additive Mai 2021

Editorial
Industrie
Von existierenden
Anwendungen lernen
■■■■■■ Die Corona-Krise war die Feuertaufe für die additive
Fertigung: Hier hat sie bewiesen, dass ihre Flexibilität
und Zuverlässigkeit dafür taugen, Lieferengpässe zu überbrücken
und das mit ihrer Hilfe dringend benötigte Produkte
schnell zur Verfügung gestellt werden können. „Die Krise
zeigte, wie dynamisch sich Marktanforderungen entwickeln
können“, sagt Oliver Refle, Abteilungsleiter Additive Fertigung
beim Fraunhofer IPA. „Robuste und universell einsetzbare
Produktionsverfahren
wie die additive Fertigung
können zukünftig ein Baustein
sein, um diese Herausforderungen
zu meistern. Bereits
heute erlaubt die additive
Fertigung ein breites Einsatzspektrum.“
Allerdings weißt Refle daraufhin,
dass die Herausforderung
einer wirtschaftlichen
Implementierung im Kontext
der industriellen Fertigung
nach wie vor nicht vollständig
gelöst sind. In der aktuellen
Phase, gilt es daher umso mehr von bereits erfolgreich umgesetzten
Projekten zu lernen. Anlässlich des 24. Anwenderforums
Additive Produk tionstechnologie,
das das Fraunhofer IPA gemeinsam mit der „additive“ am 10.
Juni als Digital Edition ausrichtet, werden zahlreiche Unternehmen
ihre praxistauglichen Anwendungen vorstellen und
über ihre innovativen Lösungen diskutieren. Wir haben als
Vorgeschmack schon mal die Referenten zu Wort kommen
lassen (Seite 10).
Neben den rein metallurgischen und konstruktiven Eigenschaften
möchten immer mehr Kunden bei ihren 3D-Druck-
Bauteilen auch eine bestimmte Oberflächengüte garantiert haben.
Damit rückt das Post-Processing mehr und mehr
in den Fokus der Anwender. Im Bereich der metallbasierten
additiven Fertigung haben sich in den vergangenen Jahren eine
Vielzahl von Nachbearbeitungsverfahren wie Mikrostrahlen,
Plasmapolieren oder Gleitschleifen
etabliert. In unserem Fokus-Thema geben wir einen Überblick
über die jeweiligen verfahrensspezifischen Vor- und Nachteile
(Seite 14).
■
Frederick Rindle
Stellv. Chefredakteur
frederick.rindle@konradin.de
Das
Kompetenz-
Netzwerk
der Industrie
17 Medienmarken für alle
wichtigen Branchen der Industrie
Information, Inspiration und
Vernetzung für Fach- und
Führungskräfte in der Industrie
Praxiswissen über alle Kanäle:
Fachzeitschriften, Websites, Events,
Newsletter, Whitepaper, Webinare
Die passenden Medien für
Sie und Ihre Branche:
konradin.de/industrie
additive Mai 2021 media.industrie.de
3

Titelgeschichte
Der 9-fache Rallye-Weltmeister Sébastien Loeb setzt auf 3D-Druck
Ersatzteile für den 400-PS-
Rallye-Buggy von Loeb
Um bei der Rallye Dakar 2021 schnell Ersatzteile für den Buggy des
9-fachen Rallye-Weltmeisters Sébastien Loeb anfertigen zu können,
setzte das BRX-Team erstmals auf den 3D-Drucker Method X
von Makerbot.
Der „Hunter“ des BRX-Teams wurde
bei der Rallye Dakar 2021 vom 9-fachen
Rallye-Weltmeister Sébastien Loeb und
der 25-fachen Rallye- Dakar-Legende
Nani Roma gf gefahren. Bild: Makerbot
4 additive Mai 2021

additive Mai 2021 5

Titelgeschichte
■■■■■■ Der „Hunter“ des BRX-Teams,
eine Kooperation aus der britischen Tuningschmiede
Prodrive und dem Königreich
Bahrain, wurde bei der Rallye Dakar 2021
vom 9-fachen Rallye-Weltmeister Sébastien
Loeb und der 25-fachen Rallye Dakar-Legende
Nani Roma gefahren. Der 4,5 Meter
lange und 1850 Kilogramm schwere Buggy
„Hunter“ setzt auf die Leistung eines Ford
V6 mit Twin-Turbolader. Das Aggregat entlockt
den 3,5 Litern Hubraum 400 PS und
700 Newtonmeter Drehmoment.
Als die Arbeit an dem Rallye-Buggy Ende
2019 gerade erst begonnen hatte, stand das
BRX-Team plötzlich vor einer der größten
Herausforderungen, die es bisher in der
Branche gab. „Wir planen ohnehin immer
sehr knapp, was die Zeit angeht. Aber CO-
VID-19 hat uns einen Strich durch die ohnehin
schon enge Planung gemacht”, sagt Paul
Doe, Chefingenieur bei Prodrive. „Der
Lockdown in Großbritannien zwang uns dazu,
das Werk für eine Weile zu schließen. Die
Entwicklung, die etwa ein Jahr hätte dauern
sollen, wurde so auf neun Monate komprimiert.
Anstatt im Juli mit den Tests zu beginnen,
konnten wir bis Oktober 2020 kein einziges
Teil testen.”
Prototypen und Bauteile aus dem 3D-Drucker
Mit der Rallye Dakar im Nacken, die in der
ersten Januarwoche 2021 startete, bedeutete
dies einen immensen Druck für das gesamte
Team. Obwohl das Team von BRX 40
Mitarbeiter umfasst, die die Hunter
T1-Fahrzeuge entwerfen, konstruieren, warten
und betreiben, waren die extrem kurzen
Fristen kaum einzuhalten. Doe entschied
sich daher, den Makerbot Method
X 3D-Drucker, der von DSM, einem globalen
Anbieter von Kohlefasermaterialien,
empfohlen wurde, in sein Fertigungskonzept
mit einzuplanen.
Der Method X ermöglichte es seinem
Team, Prototypen und dringend benötigte
Bauteile schnell und bequem zu drucken sowie
mit verschiedenen Applikationen unkompliziert
experimentieren zu können.
“Es gibt eine lange Liste von Vorteilen
durch den Einsatz des Makerbot Method X
im Vergleich zu einer konventionellen Produktion,
wie z.B. Geschwindigkeit und Reaktionsfähigkeit“,
so Doe. „Wenn es darum
geht, Automobilbauteile zu entwerfen, ist
der erste Schritt oftmals, ein Bauteil aus dem
3D-Drucker. Die Möglichkeit, das Bauteil
zuerst auszuprobieren, bevor wir uns auf
das Endprodukt festlegen, gibt uns die Freiheit,
Änderungen einfach und schnell vorzunehmen.
Diese schnelle Iteration ermöglicht
es uns auch, unseren Produktionszeitplan
einzuhalten und gleichzeitig eine Menge
Geld zu sparen.”
Ersatzteile mitten im Nirgendwo drucken
Mit den zwei Method X 3D-Druckern
konnte das BRX-Team die benötigten Bauteile
sowohl in der Fabrik in Großbritannien
als auch vor Ort bei der Rallye drucken.
Dafür wurde der 3D-Drucker einfach
auf einen der Wartungswagen des Teams geladen.
Vor Ort wurden damit neue Bauteile
gedruckt oder bestehende Bauteile aus Stahl
oder Aluminium repariert. “Wir haben diese
Anlage im Truck mitgeführt und mitten im
Nirgendwo gedruckt”, sagt Doe. Insgesamt
hat das Team so über 30 Bauteile für den
Hunter T1 gefertigt, darunter eine Halterung
für einen Aufhängungspositionssensor
und eine geformte Düsenhalterung für das
Feuerlöschsystem des Cockpits.
Prodrive nutzt den
3D-Druck, um mitten in
der Wüste Autoteile herzustellen.
Bild: Makerbot
6 additive Mai 2021

Das BRX-Team verwendete den Method X, um über 30 Bauteile für den Hunter T1 zu drucken. Bild: Makerbot
Der Aufhängungspositionssensor ermöglichte
es den Ingenieuren, die Dämpferleistung,
die Fahrzeugdynamik, die Radausrichtung,
die Antriebswelle und vieles mehr zu
überwachen. Die Sensordaten werden zur
besseren Analyse an das Team zurückgespielt,
so kann die Fahrzeugleistung stetig
verbessert werden. Der gesamte Prozess, also
die gesamte Herstellung der Aufhängungshalterung,
dauerte nur eineinhalb
Stunden.
„Das war neu für uns. Bislang waren wir
nicht in der Lage die additive Fertigung sofort
einzusetzen”, sagt Doe. „Außerdem
sind die Materialien, die wir mit dem Method
X verwendet haben, insbesondere die
Nylon-Kohlefaser, leistungsfähiger als das,
was wir in den vergangenen Jahren eingesetzt
hatten. Es gibt eine ganze Reihe von
Stellen im Auto, wie z.B. im Motorraum und
in der Nähe der Bremsen, wo die Temperaturen
schnell mal bis zu 120°C erreichen
und wo traditionelle FDM-Materialien zu
kämpfen haben. Dies zwingt uns, auf Aluminium
zurückzugreifen. In diesem Fall waren
wir in der Lage, Bauteile aus Nylon-Kohlefaser
zu drucken, die mit den hohen Temperaturen
kein Problem hat. Die Carbon-
Druckköpfe des Methode X haben uns
wirklich den Zugang zu vielen neuen Anwendungen
eröffnet. Zudem sind die Bauteile
aus den Nylon-Kohlefasern leichter als
die bisherigen Bauteile.”
Mit der Nylon-Kohlefaser druckte das
BRX-Team auch eine leichte Halterung für
eine der Düsen des Feuerunterdrückungssystems
in der Mitte des Cockpits. Wegen
des extrem heißen Turbomotors, des
500-Liter-Treibstofftanks und anderen
leicht entzündlichen Materialien ist die Feuerunterdrückung
in einem solchen Fahrzeug
für die Sicherheit von entscheidender Bedeutung.
Normalerweise hätte das Team
diese Düse aus Stahl oder Aluminium herstellen
müssen, was zeit- und kostenintensiv
sein kann. Nylon-Kohlefaser ist aufgrund
ihrer hohen Festigkeit, Hitzebeständigkeit
und Steifigkeit eine ideale, leichte Alternative
zu Metall.
On-Demand-Fertigung
Das Prodrive-Team setzt den 3D-Drucker
auch für andere Anwendungen wie etwa
Fertigungshilfen und Werkzeuge ein. Zudem
werden dank des 3D-Drucks verschiedene
Bauteile nur digital im Lager verwaltet, ohne
ein echtes Bauteil im Regal liegen zu haben.
„Mit den Method X 3D-Druckern in
der Nähe und einem digitalen Bestand an
Bauteilen und Werkzeugen sind wir in der
Lage, auf Abruf zu drucken und agiler und
effizienter zu arbeiten“, so Doe. „Wir haben
sehr ehrgeizige Pläne, um in den kommenden
Jahren die Anzahl der Fahrzeuge auf
unserer Roadmap zu erhöhen. Wenn wir
weiter skalieren, werden wir möglicherweise
mehr als nur ein paar 3D-Drucker benötigen.
Die Kosten sind im Vergleich zu anderen
Verfahren relativ gering, aber die Investition
wird sich auf lange Sicht auszahlen.
Wir haben eine Menge Projekte vor uns, es
wird also noch mehr Gelegenheiten geben,
die Method 3D-Drucker zu testen.“ ■
Makerbot Industries, LLC
https://www.makerbot.com
Mit den zwei Method X 3D-Druckern konnte das BRX-Team die benötigten Bauteile sowohl in
der Fabrik in Großbritannien als auch während der Rallye drucken. Bild: Makerbot
additive Mai 2021 7

Aus der Branche
Metall-3D-Druck stagniert
Markt für additive Fertigung
wächst leicht
Gesamtmarktentwicklung für industrielle additive Fertigung in Metall und Kunststoff von 2020 bis 2025.
Prognose aus Lieferantensicht. Bild: Ampower
■■■■■■ Das Beratungsunternehmen
Ampower hat seinen jährlichen Marktreport
für die industrielle additive Fertigung
veröffentlicht. Der Bericht analysiert die
globalen Branchenentwicklungen im Jahr
2020 und gibt einen Ausblick auf die kommenden
fünf Jahre.
Laut dem Report stagniert der Markt für
Metall-3D-Druck Pandemie-bedingt. Während
die Umsätze mit Anlagenverkäufen
deutlich zurückgegangen sind, haben Hersteller
von 3D-Druck-Bauteilen ein leichtes
Wachstum erfahren. Anlagenkunden waren
mit ihren Investitionen im Jahr 2020 deutlich
zurückhaltender. Insbesondere der sonst
sehr starke Luftfahrtmarkt ist im letzten
Jahr hinter den Erwartungen zurückgeblieben.
Diese Umsatzeinbrüche wurden jedoch
größtenteils durch verstärkte Aktivitäten in
der Raumfahrt aufgefangen. Vor allem amerikanische
Raketenbauer und Start-ups setzen
die Technologie mittlerweile intensiv in
der Triebwerksherstellung ein. Für die kommenden
fünf Jahre wird im Metall-
3D-Druck-Bereich mit einem jährlichen
Wachstum von über 29 Prozent gerechnet.
Polymer-Markt
In diesem Jahr hat Ampower den Report
erstmalig um den Polymer-Markt erweitert.
Dieser ist mit rund 5 Mrd. Euro mehr als
doppelt so groß wie der Metallmarkt, erwartet
aber mit gut 15 % ein deutlich gerin-
geres Wachstum. Für Polymere ist speziell
der Markt für Materialien und Bauteilfertigung
deutlich größer als bei Metall. Insgesamt
wird der Markt für die Additive Fertigung
für Polymer und Metall bis 2025 auf
über 17 Mrd. Euro anwachsen.
In Zukunft werden neue Technologien
das Wachstum weiter entscheidend vorantreiben.
Dr. Maximilian Munsch, Co-Autor
und Partner bei Ampower erläutert: „Pulverbett-Systeme
machen sowohl in Metall
als auch in Kunststoff nach wie vor den
größten Teil der 3D-Druck-Anlagen im industriellen
Bereich aus. Für 2025 erwarten
wir einen Rückgang dieses Anteils und eine
erhebliche Absatzsteigerung alternativer additiver
Technologien wie Binder Jetting
(BJT) in Metall und Area wise Vat Polymerization
(DLP) in Kunststoff.“
„Die Kosten der neuen 3D-Druck-Verfahren
sinken kontinuierlich und kommen
denen von konventionellen Technologien
immer näher“, ergänzt Matthias Schmidt-
Lehr, Partner von Ampower. „Dies führt dazu,
dass die additive Fertigung insgesamt
deutlich stärker wächst als die Fertigungsindustrie
mit konventionellen Technologien.“
Der Ampower Report 2021 basiert auf
über 300 persönlich geführten Interviews
des Unternehmens. Die befragten Maschinenlieferanten
decken dabei über 90 Prozent
der weltweit installierten Systembasis
ab. Neben Lieferanten wird besonderer
Wert auf die Befragung von Nutzern gelegt,
um damit eine nachfrageorientierte Auswertung
zukünftiger Marktentwicklungen zu
ermöglichen. Neben der Marktanalyse enthält
der Report Berichte von Gastautoren,
die auf die Entwicklung des 3D-Druck-
Markts in einzelnen Regionen eingehen. ■
Ampower GmbH & Co. KG
www.additive-manufacturing-report.com
8 additive Mai 2021

Hybrid-Fachkongress zur Rapid.Tech 3D 2021
3D-Druck macht
nachhaltig mobil
■■■■■■ Ein hochkarätiger Fachkongress ist auch
2021 das Markenzeichen der Rapid.Tech 3D. Sie lädt
am 22. und 23. Juni sowohl in das CongressCenter der
Messe Erfurt vor Ort als auch virtuell zur Teilnahme
ein. Mit Herausforderungen und Lösungsansätzen von
Additive Manufacturing (AM) für eine klimaneutrale
Mobilität greifen die Keynotes das Thema Nachhaltigkeit
als Leitmotto des Kongresses auf.
Dass der industrielle 3D-Druck bereits „Bus fährt“,
zeigen Ralf Anderhofstadt und Janis Kretz im Eröffnungsvortrag
am 22. Juni auf. Ralf Anderhofstadt leitet
das Kompetenzzentrum 3D-Druck bei Daimler Buses
sowie das crossfunktionale 3D-Druck-Projekt innerhalb
der Daimler Truck AG. Janis Kretz ist Digital Supply
Chain Manager 3D-Druck des Kompetenzzentrums.
Beide berichten über die bereits erfolgte Implementierung
additiver Fertigung in die internen Prozesse und
die Produktion von 3D-Druckteilen, die in den Premium-Bussen
der Marken Mercedes-Benz und Setra der
Daimler Truck AG verbaut sind. „Der 3D-Druck bedeutet
für uns einen Wandel vom physischen zum digitalen
Geschäftsmodell. Aktuell bauen wir unser ‚digitales Warenhaus‘
auf, um potenzielle Teile schnellstmöglich zu
drucken und somit die Teileverfügbarkeit für unsere
Kunden zu perfektionieren“, sagt Anderhofstadt, der
sich auch im VDI zu rechtlichen Aspekten engagiert.
„3D-Druck wird für das klimaneutrale Flugzeug der
Zukunft unabdingbar sein“, sagt Volker Thum. Erste
Erfolge und Herausforderungen für AM in der Luftfahrt
thematisiert der Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes
der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie
e. V. (BDLI) in seiner Keynote zu Beginn des
zweiten Kongresstages. Der ehemalige Airbus-Manager
mit 25-jähriger Erfahrung in verschiedenen verantwortlichen
Funktionen im Konzern betont, dass die Luftfahrt
wie kaum eine andere Branche vor der Notwendigkeit
steht, Gewicht zu verringern. Jedes reduzierte
Kilogramm spart bis zu drei Kilogramm CO 2
– und das
täglich. Auch die kurzfristige Versorgung mit Ersatzteilen
ist eine Herausforderung. Die Luftfahrtindustrie gehört
zu den Branchen, die ideal für die Einführung topologieoptimierter
und additiv hergestellter Bauteile sind.
Dass der Umstellungsprozess von konventionellen zu
additiven Verfahren dennoch nur schrittweise vorangehe,
hat mehrere Ursachen, allen voran die Ansprüche an
höchste Sicherheit, so Thum.
Eine spezielle Luftfahrtanwendung steht im Mittelpunkt
des Abschlussvortrags. Alexander Altmann von
der Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH wird über
die Integration der AM-Technologie in die Produktion
des Flügelenden-Klappantriebssystems der Boing 777X
anhand eines Hydraulikaktuators berichten. Die Fallstudie
zeigt, wie Liebherr Herausforderungen wie thermischen
Spannungen in der Produktion, Druckabfällen
im Betrieb, Oberflächenbehandlung und Verschleißoberflächen
von Titanaktuatoren begegnet. Darüber hinaus
gibt der Leiter Additive Fertigung bei Liebherr-Aerospace
Lindenberg einen Ausblick auf die technologischen
Anforderungen bei der Serienfertigung hochintegrierter
Komponenten.
■
Messe Erfurt GmbH
www.rapidtech-3d.de
Pacemaker
für High-End-
Präzisions-
Bauteile
Für Ihren Wettbewerbsvorteil
machen wir die Pace.
Ob 3D-Druck in Metall, Robotik, Zerspanung, Spritzguss
& Formenbau oder Qualitätssicherung – mit toolcraft als
Technologiepartner setzen Sie Innovationskraft frei.
www.toolcraft.de
Die Potenziale des industriellen
3D-Drucks
für einen klimaneutralen
Luft- und Straßenverkehr
beleuchten Keynotes
zur Rapid.Tech 3D.
Bild: Christian Seeling/Messe Erfurt
Wir vernetzen die additiven und subtraktiven Fertigungstechnologien
im gesamten Fertigungsprozess. Daraus entsteht
ein einzigartiger Beratungs- und Fertigungsstandard.
additive Mai 2021 9

Aus der Branche
Digital Edition
24. Anwenderforum Additive
Produktionstechnologie
■■■■■■ Bereits zum 24. Mal wird das Anwenderforum
Additive Produktionstechnologie am 10. Juni 2021
mit spannenden Vorträgen und Innovationen rund um
das Thema additive Fertigung begeistern können. In diesem
Jahr wird die Veranstaltung Corona-bedingt erstmals
als Digital Editon durchgeführt, sodass sowohl
Partnerfirmen als auch Zuhörer ortsunabhängig, also
im Büro genauso wie im Home Office, teilnehmen können.
Gemeinsam mit dem Fraunhofer IPA freuen wir
uns auf einen interessanten und informativen Austausch.
Die Veranstaltung gliedert sich in die zwei Sessions
„Additive Fertigung mit Metall als Innovationstreiber“
und „Wie additive Kunststoffverfahren den Markt erobern“,
zu denen Sie sich einzeln anmelden können. ■
Weitere Informationen und Anmeldung unter:
https://additive.industrie.de/anwenderforum-2021
Bild: Fraunhofer IPA
Das Bauteilträumen
zulassen
Paolo Matassoni,
Leiter Entwicklung,
Andritz Kaiser
GmbH.
Laserauftragschweißen
mit Draht und Pulver
Axel Boi, Head of
Additive Manufacturing,
Chiron Group
SE.
Alternative, hybride
Arbeitsprozesse
Raphael Rieffel,
Channel Manager
Engineering, Formlabs
GmbH.
„Die Kunst, sich den konstruktiven Regeln
zu entziehen und das Bauteilträumen
zuzulassen: Durch den 3D-Druck
ist es möglich, Strukturen umzusetzen,
die wir bis jetzt gemieden haben. Es geht
nur darum, zur richtigen Zeit die richtige
Frage zu stellen. Nicht jedes Teil ist
ein 3D-Druckteil, aber es gibt mehr, als
wir glauben zu wissen. Mit einem Dia -
gnostischen Gitter kann man durch eine
gewisse Fragenstruktur innerhalb kürzester
Zeit herausfinden, ob ein Teil oder
eine Teilefamilie zu einem erfolgreichen
3D-Druckteil heranwachsen kann.“
„Mit dem AM Cube hat Chiron eine
neue Ära des Laserauftragschweißens
eingeläutet. Der AM Cube ist ein Multitalent,
das zahlreiche Einsatzmöglichkeiten
bietet: Von der Beschichtung von
Bauteilen über die Reparatur bis hin zur
endkonturnahen Fertigung von Halbzeugen
mit automatischem Auftragskopfwechsel.
Die patentierte Technologie
kombiniert beide Verfahren – Laserauftragschweißen
mit Draht und mit Pulver.
Eine Software überwacht die Qualität
während des 3D-Druckprozesses und
dokumentiert diese.“
„Der SLA 3D-Druck wird oft mit der
Fertigung von Prototypen assoziiert. Die
Weiterentwicklung von Hard- und Software
in Kombination mit neuen High-
Performance Resinen hat jedoch dazu
geführt, dass eine Vielzahl von Industrieanwendungen
entstanden sind. Diese
können als direkt gedrucktes (End-Use)
Bauteil eingesetzt werden oder die konventionelle
Fertigung unterstützen, so
z.B. in Beschichtungs-, Spritzguss- oder
Umformungsprozessen. Diese hybriden
Prozesse werden anhand von konkreten
Fallbeispielen erläutert.“
10 additive Mai 2021

Großvolumige Bauteile
schnell und flexibel herstellen
Sascha Ungewiss,
Business Development
and Key Account
Management,
Gefertec GmbH.
Additive Fertigung für
Ersatzteile
Jan Retzlaff, Fach -
referent Fertigungstechnologie,
Alfred
Kärcher Inc.
Mit Kunststoff-3D-Druck
Metall substituieren
Jens Hübner, HP
3DP Application
Engineer DACH,
HP Deutschland
GmbH.
„Die 3DMP-Technologie bietet eine Alternative,
um großvolumige Bauteile
schnell, flexibel und wirtschaftlich herzustellen.
Der auf Draht- und Lichtbogen
basierte Prozess fertigt endkonturnahe
Bauteile mit einer Aufbaurate von
bis zu 4 kg/h. Das Verfahren spielt seine
Vorteile der flexiblen Fertigung und dem
reduziertem Materialeinsatz besonders
bei teuren Werkstoffen wie korrosionsbeständigen
Stählen oder Nickelbasislegierungen
aus. In Industrien wie dem
Anlagenbau oder der Bahn- und Energietechnik
wird es bereits eingesetzt.“
„Durch Meldungen von großen Automobilherstellern
oder der Bahn angespornt,
wünschen sich immer mehr Unternehmensführer
auch in ihrer Firma
additiv gefertigte Ersatzteile, um nicht
ins Hintertreffen zu geraten. Aber ist das
heute schon eine wirtschaftliche Lösung
mit Marktreife? Und falls ja, in welchem
Bereich? Die Firma Kärcher hat dies für
ihr über 70 000 Teile starkes Ersatzteilportfolio
vom Eiskratzer bis zur Portalwaschanlage
untersucht. Gezeigt werden
die Herausforderungen, mögliche Lösungsansätze
und erste Umsetzungen.“
„Die Weiterentwicklung der 3D-Druck-
Technologien schreitet mit schnellen
Schritten voran. Unternehmen in einer
Reihe von unterschiedlichen Branchen
produzieren Bauteile flexibler und kosteneffizienter
als je zuvor. Sie bestehen
aus weniger Einzelteilen und bieten optimierte
Funktionen. Neue Designs werden
deutlich schneller gefertigt. Auch
beim Thema Nachhaltigkeit punktet der
3D-Druck: Nicht verbrauchte Materialien
lassen sich wiederverwerten. Dank
der Produktion vor Ort entfallen auch
komplexe Lieferketten.“
Vom Zukunftsprojekt zur realen
Produktionstechnologie
Ralf Frohwerk, Global
Head of Business
Development, SLM
Solutions Group AG.
Messtechnik für stabile
Produktionsbedingungen
Nicolas Meunier,
Business Development
Manager, High
Power & Automotive
Products, Ophir
Photonics.
Robuste und universell einsetzbare
Produktionsverfahren
Oliver Refle, Abteilungsleiter,
Fraunhofer-Institut
für Produktionstechnik
und
Automatisierung
IPA.
„Unternehmen aus verschiedensten Industrien
nutzen die SLM-Technologie,
um ihren Unternehmenserfolg langfristig
zu steigern. Erfahren Sie anhand von
eindrucksvollen Anwendungsbeispielen,
wie durch die SLM-Technologie unter
anderem Funktionsoptimierungen von
Bauteilen erreicht werden können oder
wie sich ganze Produktentwicklungszyklen
verkürzen und somit Teilekosten
senken lassen. Was die Schlüssel zur industriellen
Serienproduktion sind und
wie Sie von der SLM-Technologie profitieren
können, erfahren Sie im Vortrag. “
„Wir befinden uns mit der laserbasierten
additiven Fertigung in einer entscheidenden
Phase. AM-Anlagen werden verstärkt
für die Serienfertigung konzipiert.
Langfristig werden diese sich nur durchsetzen,
wenn die Produktionsbedingungen
im Betrieb stabil bleiben und eine
hohe Produktqualität gewährleistet werden
kann. Die Lasersysteme haben darauf
einen großen Einfluss. Denn nur
wenn jeder Laserstrahl auf der Bauebene
den Prozessvorgaben entspricht, lassen
sich reproduzierbare Ergebnisse erzielen.
Die Messtechnik ist hier entscheidend.“
„Robuste und universell einsetzbare
Produktionsverfahren wie die additive
Fertigung können künftig ein Baustein
sein, um unvorhersehbare Krisen zu
meistern. Bereits heute erlaubt sie ein
breites Einsatzspektrum, doch die Herausforderung
einer wirtschaftlichen Implementierung
in die industrielle Fertigung
ist noch nicht vollständig gelöst.
Das Fraunhofer IPA möchte als Mitveranstalter
des 24. Anwenderforums „Additive
Produktionstechnologie“ die Vernetzung
zwischen Technologieanbietern
und -anwendern fördern.“
additive Mai 2021 11

Aus der Branche
Entwicklung innovativer
Hochleistungswerkzeuge
Karl-Heinz Edelmann,
R&D / Additive
Tools, Ceratizit
Deutschland GmbH.
AMbitioniert in die Zukunft
Uwe Schulmeister,
Bereichsleiter Additive
Fertigung, Toolcraft
AG.
„Die ersten Schritte für die Entwicklung
eines 3D-gedruckten Sonderwerkzeugs
sind additives Denken und additives
Konstruieren. Das komplett 3D-gedruckte
Werkzeug gibt es selten. Oft
liegt die Lösung in einer Kombination
von unterschiedlichen Werkstoffen und
Fertigungsverfahren. Das Ergebnis sind
hybride Werkzeuge mit Mehrwert.
Durch die Steigerung der Produktivität
wird das 3D-gedruckte Werkzeug
schnell wirtschaftlich attraktiv.“
„Die additive Fertigung hängt wie keine
andere Fertigungsmethode von der Praxiserfahrung
in den einzelnen Prozessschritten
ab. Die Toolcraft AG fertigt seit
2011 3D-gedruckte Bauteile und vereint
die komplette Prozesskette unter einem
Dach. Mit AMbitious powered by Toolcraft
möchten wir unsere langjährige Erfahrung
an Sie weitergeben. Im Vortrag
erläutern wir zudem das Potenzial der
additiven Fertigung anhand spezifischer
Bauteile aus unterschiedlichen Branchen,
Materialien und Anwendungsgebieten.“
Repräsentative VDI-Studie
Bitkom: 3D-Druck kann
Lieferengpässe überbrücken
■■■■■■ Ob als Folge der Corona-Pandemie
oder der Havarie im Suez-Kanal: Derzeit
werden in globalem Maßstab Lieferketten
unterbrochen und die Folgen sind auch
in Deutschland zu spüren. Ein wirksames
Mittel gegen solche Unterbrechungen kann
der 3D-Druck sein. Das meint mehr als jedes
dritte Industrieunternehmen in Deutschland
mit 100 oder mehr Mitarbeitern (38
%). 43 % sehen als wichtigsten Vorteil von
3D-Druck ganz allgemein eine größere Flexibilität
in der Produktion.
Das sind Ergebnisse einer repräsentativen
Studie zur Digitalisierung der deutschen
Industrie im Auftrag des Digitalverbands
Bitkom, für die im Februar und März 2021
551 Industrieunternehmen ab 100 Beschäftigten
befragt wurden. Rund jedes dritte Unternehmen
(31 %) sieht als größten Vorteil
des 3D-Drucks die Herstellung individualisierter
Produkte, jedes fünfte (21 %) eine
Kostenersparnis und fast ebenso viele
(19 %) eine verringerte Vorratslagerung.
Als weitere Vorteile gelten eine größere
Freiheit beim Design und eine geringere
Umweltbelastung (je 9 %), weniger Montageschritte
(7 %) sowie verbesserte Produkteigenschaften
(3 %). Nur 5 % aller größeren
Industrieunternehmen sehen im
3D-Druck für ihr Unternehmen überhaupt
keine Vorteile.
„Die deutsche Industrie hat das enorme
Potenzial von 3D-Druck erkannt. Die additive
Fertigung sorgt für deutlich mehr Flexibilität
und Unabhängigkeit, was sich gerade
auch in Krisenzeiten als Vorteil erweisen
kann“, sagt Bitkom-Hauptgeschäftsführer
Dr. Bernhard Rohleder anlässlich der heute
beginnenden Hannover Messe.
Aktuell nutzen 44 % der Industrieunternehmen
mit 100 oder mehr Beschäftigten
3D-Druck, weitere 20 % planen den Einsatz.
Ebenso viele diskutieren noch darüber,
haben aber noch keine Entscheidung getroffen.
Und nur für 14 % ist 3D-Druck derzeit
überhaupt kein Thema.
Die Industriebetriebe, die bereits
3D-Druck einsetzen, stellen damit vor allem
Muster oder Gießformen (57 %), Ersatzteile
(48 %) oder visuelle Modelle (33 %) her. Jeweils
rund jedes fünfte Unternehmen produziert
auf diese Weise Montagevorrichtungen
(22 %) oder Sonderanfertigungen (18 %).
14 % erstellen mit 3D-Druck funktionale
Test-Modelle, nur 2 % stellten damit Produktserien
her, die individualisierte Massenfertigung
spielt derzeit noch keine Rolle. ■
Bitkom – Bundesverband Informationswirtschaft,
Telekommunikation und
neue Medien e. V.
www.bitkom.org
12 additive Mai 2021

Die Formnext möchte
2021 wieder eine
Präsenzmesse
veranstalten.
Bild: Mesago / Mathias Kutt
Vom 06. bis 19. November in Frankfurt
Formnext 2021 plant mit Präsenz
■■■■■■ Die Planungen der Formnext mit einem hybriden
Messekonzept und einer echten Präsenzmesse
vom 16.-19.11.2021 in Frankfurt ist auf ein positives
Echo der Aussteller gestoßen: Ende April hatten 351
Unternehmen aus der gesamten Welt ihre Teilnahme an
der Formnext 2021 zugesagt. Damit macht die Messe
für additive Fertigung (AM) und die nächste Generation
industrieller Produktion einen wichtigen Schritt, um an
die erfolgreiche Entwicklung aus den Vorjahren anzuknüpfen.
„Nach mehr als zwölf sehr herausfordernden Monaten
für die gesamte Messewirtschaft setzt die aktuelle
Entwicklung der Formnext damit ein sehr zuversichtliches
Zeichen“, so Sascha F. Wenzler, Vice President
Formnext, Mesago Messe Frankfurt GmbH. „Wir erwarten
zwar noch keine Messeveranstaltung wie 2019,
freuen uns aber auf eine erfolgreiche Formnext, bei der
wieder echte persönliche Begegnungen und ein Austausch
von Mensch-zu-Mensch im Vordergrund stehen.“
Die aktuelle Entwicklung wird auch vom zunehmenden
Tempo der Impfkampagnen in vielen Ländern getragen
– allen voran in den USA, Großbritannien und Israel.
Auch in Zentraleuropa ist die Impfung eines Großteils
der Bevölkerung bis spätestens zum Ende des Sommers
wahrscheinlich. „Wir sehen zahlreiche neue Entwicklungen
entlang der gesamten Prozesskette, für die
junge und etablierte Unternehmen Partner, Kunden und
teilweise Investoren suchen – dafür ist die Formnext
enorm wichtig“, so Rainer Lotz, President EMEA,
Renishaw und Vorsitzender des Ausstellerbeirates der
Formnext. „Gleichzeitig hat die Pandemie teilweise
auch zu einem Überdenken bestehender Lieferketten gesorgt.
Passende Partner für eine Neuausrichtung findet
man auf der Formnext und begegnet ihnen hier persönlich.“
■
Mesago Messe Frankfurt GmbH
www.formnext.mesago.com
Zeit vorbei für Hacker,
Cracker und Piraten
Im Zeitalter softwaregetriebener Produkte
sorgt CodeMeter für
Know-how-Schutz vor Reverse Engineering
Vorteile neuer Geschäftsmodelle für Anbieter und Anwender
Security by Design für Software- und Geräte-Hersteller
CodeMeter
Schützen Sie Ihre +49 721 931720
additive Mai 2021
Produkte jetzt
sales@wibu.com
13
s.wibu.com/sdk
www.wibu.com

01 Fokus
Mikrostrahlen, Plasmapolieren oder Gleitschleifen?
Nachbearbeitungsverfahren
in der additiven Fertigung
In den vergangenen Jahren haben sich eine Vielzahl von Nachbearbeitungsverfahren
für die additive Fertigung wie Mikrostrahlen,
Plasmapolieren oder Gleitschleifen auf dem Markt etabliert. Die
Benchmark-Analyse des Fraunhofer IPA und der Universität Bayreuth
gibt einen Überblick über die jeweiligen verfahrensspezifischen
Vor- und Nachteile.
Diese Wechselwirkungen zwischen erzielbarer Oberflächenrauigkeit
sowie der damit einhergehenden Kantenverrundung
und dem Materialabtrag bei verschiedenen
Nachbearbeitungsverfahren untersucht der Lehrstuhl
Umweltgerechte Produktionstechnik der Universität
Bayreuth in Zusammenarbeit mit der Projektgruppe
Prozessinnovation des Fraunhofer IPA im Rahmen einer
Benchmark-Analyse.
Ablauf der Benchmark-Analyse
Abbildung 1: Bauplatte
mit additiv gefertigten
Prüfkörpern aus
TiAl6V4 als Basis für
die Benchmark-Analyse
zum Vergleich verschiedener
Nachbearbeitungsverfahren.
Bild: IPA
■■■■■■ Werden die Nachbearbeitungsverfahren für
die additive Fertigung miteinander verglichen, erfolgt
dies typischerweise anhand der erzielbaren Oberflächenrauigkeit
sowie der Wirtschaftlichkeit. Dabei ist
entscheidend zu wissen, dass mit fast jedem Nachbearbeitungsverfahren
eine gute Oberflächenrauigkeit erzielt
werden kann. Die Frage ist nur, wie lange und intensiv
das Bauteil bearbeitet werden muss. Denn durch
eine lange Nachbearbeitung wird die Form- und Maßhaltigkeit
in Folge des Materialabtrags, vor allem im Bereich
der Kantenverrundung, maßgeblich beeinflusst.
Als Vorbereitung für die Benchmark-Analyse wurden
würfelförmige Prüfkörper aus dem Werkstoff TiAl6V4
mittels Laserstrahlschmelzen (Schichtdicke 20 μm) gefertigt
(vgl. Abbildung 1). Die Prüfkörper wurden im
Anschluss mittels Bandsäge von der Bauplatte getrennt
und die prozessbedingt notwendigen Stützstrukturen
manuell entfernt. Die Prüfkörper wurden jeweils im
Ausgangszustand sowie nach der Anwendung eines bestimmten
Nachbearbeitungsverfahrens hinsichtlich
Oberflächenrauigkeit, Kantenverrundung und Materialabtrag
untersucht (vgl. Abbildung 2). Dabei wurde die
Oberflächenrauigkeit jeweils an einer im Fertigungsprozess
schräg nach oben (Upskin-Fläche) und an einer
schräg nach unten gerichteten Fläche (Downskin-Fläche)
erfasst. Im Rahmen der beschriebenen Vorgehensweise
wird ausschließlich auf den Kennwert Sa (mittlere
arithmetische Höhe des Rauigkeitsprofils) eingegangen.
Dabei handelt es sich um eine flächenbezogene Erweiterung
des Linienparameters Ra (arithmetischer Mittelwert
des Rauigkeitsprofils).
Die Kantenverrundung wurde pro Prüfkörper jeweils
an drei Messpositionen einer Kante erfasst. Zur Bestimmung
des Materialabtrags wurden pro Prüfkörper alle
Außenflächen jeweils durch eine Ebene angenähert, der
Abstand der jeweils gegenüberliegenden Ebenen wurde
messtechnisch bestimmt.
14 additive Mai 2021

Zum aktuellen Zeitpunkt wurden folgende Nachbearbeitungsverfahren
durch verschiedene Anbieter
(A1–A7) durchgeführt und die Prüfkörper analysiert:
· Mikrostrahlen mit verschiedenen Strahlmedien
(A1–A2)
Plasmapolieren (A3)
· Gleitschleifen mit verschiedenen Schleifparametern
(A4–A7)
Den Anbietern wurde zuvor mitgeteilt, welche Eigenschaften
zu untersuchen sind sowie wie und an welchen
Positionen diese messtechnisch erfasst werden. Die
Nachbearbeitungsverfahren der einzelnen Anbieter
wurden jeweils bei drei Prüfkörpern angewandt. Aus
den Daten wurde ein arithmetischer Mittelwert gebildet.
Ergebnisse der Benchmark-Analyse
Die durch die Nachbearbeitungsverfahren beeinflussten
Eigenschaften Oberflächenrauigkeit, Kantenverrundung
und Materialabtrag sind in Abbildung 3 dargestellt.
Durch die beim Fertigungsprozess gewählte, vergleichsweise
geringe Schichtstärke von 20 μm besitzen
die Prüfkörper im Ausgangszustand einen Sa von 7,8 bis
8,3 μm und eine Kantenverrundung von ca. 120 μm.
Durch das Mikrostrahlen der Prüfkörper konnte die
Oberflächenrauigkeit um durchschnittlich 46 % reduziert
werden. Beim Einsatz eines abrasiven Strahlmittels
(A1) wurden geringfügig bessere Werte erreicht. Dafür
fielen bei diesem Strahlmedium die Kantenverrundung
und der Materialabtrag auch geringfügiger höher aus.
Durch das Mikrostrahlen mit einem sphärischen Strahlmedium
(A2) konnte sogar die Kantenverrundung im
Vergleich zum Ausgangszustand verbessert werden.
Dies wird auf ein gezieltes senkrechtes Strahlen auf die
Außenflächen zurückgeführt, wodurch die Kanten
schärfer abgebildet werden.
Die beim Plasmapolieren erzielte Oberflächenrauigkeit
liegt im Bereich des Mikrostrahlens. Bei der Messung
des entsprechenden Materialabtrags wurde mit ca.
110 μm die geringste Form- und Maßhaltigkeit detektiert.
Besonders auffallend ist die hohe Standardabweichung
von 60 μm.
Durch die Anwendung des Gleitschleifens bei den
Anbietern A4 bis A7 wurden stark unterschiedliche
Oberflächenrauigkeiten erzielt. Beispielsweise wurde
der Sa im Vergleich zum Ausgangszustand durch den
Anbieter A4 um durchschnittlich 5 % und durch den
Anbieter A7 um durchschnittlich 92 % gesenkt. Gleichzeitig
fielen durch das längere und intensivere Gleit-
Abbildung 2: Untersuchte Prüfkörpereigenschaften zum Vergleich von verschiedenen
Nachbearbeitungsverfahren. Bild: IPA
schleifen bei Anbieter A7 im Vergleich zu Anbieter A4
die Kantenverrundung und der Materialabtrag auch um
das 4,6- bzw. 3,6-fache höher aus. Dieser gegensätzliche
Zusammenhang zwischen Oberflächenrauigkeit sowie
Kantenverrundung und Materialabtrag ist auch bei den
anderen Anbietern des Gleitschleifens A5 und A6 festzustellen.
Im Gegensatz zu dem elektrochemischen Nachbearbeitungsverfahren
Plasmapolieren werden bei den mechanischen
Nachbearbeitungsverfahren Gleitschleifen
und Mikrostrahlen insbesondere die Spitzen im Rauigkeitsprofil
abgetragen, wohingegen die Täler bestehen
bleiben. Dadurch kann bei ausreichendem Materialabtrag
eine sehr geringe Oberflächenrauigkeit erzielt werden.
Gleichzeitig resultiert hieraus eine hohe Kantenverrundung.
Bei elektrochemischen Nachbearbeitungsver-
Die Autoren
Alexander Mahr, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik
und Automatisierung IPA (Tel.: +49 921 78516–228, E-Mail:
alexander.mahr@ipa.fraunhofer.de) und Andreas Hofmann,
Universität Bayreuth, Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik.
additive Mai 2021 15

01 Fokus
Abbildung 3: Ergebnisse der Benchmark-Analyse:
Oberflächenrauigkeit,
Kantenverrundung und Materialabtrag
in Abhängigkeit der durch
die verschiedenen Anbieter durchgeführten
Nachbearbeitungsverfahren.
Bild: IPA
fahren, bei denen Material annähernd homogen über
dem gesamten Rauigkeitsprofil abgetragen wird, bleibt
die Form des Bauteils nahezu erhalten. Dies ist an den
geringen Werten für die Kantenverrundung zu erkennen.
Allerdings bleibt auch bei einem vergleichsweise
großen Materialabtrag das Rauigkeitsprofil weitestgehend
bestehen. Demnach spielt die Ausgangsrauigkeit
bei elektrochemischen Nachbearbeitungsverfahren eine
größere Rolle als bei mechanischen Nachbearbeitungsverfahren.
Zusammenfassung und Ausblick
Die vorliegende Benchmark-Analyse verdeutlicht, dass
eine Bewertung und ein Vergleich verschiedener Nachbearbeitungsverfahren
neben wirtschaftlichen Aspekten
nicht alleine durch die erzielbare Oberflächenrauigkeit
bewertet werden kann. Dies liegt daran, dass durch eine
längere oder intensivere Anwendung eines Nachbearbeitungsverfahrens
häufig deutlich geringere Oberflächenrauigkeiten
erzielt werden können, wobei dabei allerdings
die Form- und Maßhaltigkeit der Bauteile
enorm negativ beeinflusst werden.
Diese Zusammenhänge müssen bei der Auswahl eines
Nachbearbeitungsverfahrens bekannt sein. Aus diesem
Grund plant der Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik
der Universität Bayreuth in Zusammenarbeit
mit der Projektgruppe Prozessinnovation des
Fraunhofer IPA, die vorliegende Benchmark-Analyse
um zusätzliche Nachbearbeitungsverfahren zu erweitern.
Zudem sollen die bei Prüfkörperinnenflächen erzielbaren
Eigenschaften in Abhängigkeit verschiedener
Nachbearbeitungsverfahren und im Vergleich zu den
Prüfkörperaußenflächen analysiert werden. ■
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und
Automatisierung IPA
www.prozessinnovation.fraunhofer.de
Universität Bayreuth
Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik
www.lup.uni-bayreuth.de
16 additive Mai 2021

Industrie
Das Kompetenznetzwerk der Industrie
24. Anwenderforum
Additive
Produktionstechnologie
10. Juni 2021,
DIGITAL EDITION
Digital-
Event!
Der steigende Reifegrad der
additiven Fertigung ermöglicht
den immer stärkeren
Einsatz dieser Technologie in der industriellen Fertigung.
Freuen Sie sich auf spannende Vorträge von
Herstellern und Anwendern sowie auf hochkarätige
Keynote-Speaker! Die Veranstaltung beleuchtet die
additve Fertigung sowohl metall- als auch kunststoffseitig.
Additive Fertigung
mit Metall als
Innovationstreiber
10. Juni 2021 |
09:30 – 12:45 Uhr
Wie additive Kunststoffverfahren
den
Markt erobern
10. Juni 2021 |
13:30 – 16:05 Uhr
Sichern Sie sich jetzt ihren kostenfreie Teilnahmeplatz
unter additive.industrie.de/anwenderforum-2021.
Auf Austausch müssen Sie dabei nicht
verzichten: Beteiligen Sie sich gerne mit Ihren
Fragen an die Referenten via Chat.
Wir freuen uns auf Sie!
Bild: Fraunhofer IPA
additive Mai 2021 17

01 Fokus
Kunststoff-3D-Druck
Post-Processing-Lösung für
die additive Serienfertigung
Dyemansion, ein Hersteller von Anlagen für das Post-Processing
von im SLS-Verfahren gedruckter Kunststoff-Bauteile, erweitert
sein Powershot-Produktportfolio: Neu hinzugekommen sind die
neue Powershot Performance Serie, eine neue Generation der
Powershot C & S Modelle, und das neue Polyshot Cleaning Verfahren,
das sich bei beiden Powershot Modellen anwenden lässt.
Philipp Kramer (li.), CTO & Co-Founder,
mit Felix Ewald, CEO & Co-Founder
von Dyemansion: Die neue Powershot
Performance Serie ist für die Großserienproduktion
in der Fabrik der Zukunft
gebaut. Bild: Dyemansion
18 additive Mai 2021

■■■■■■ Die neue Powershot Dual Performance
von Dyemansion vereint erstmals die
beiden Verfahren Cleaning und Surfacing von
SLS-Bauteilen in einem System. Die Powershot
C Performance und die Powershot S Performance
vervollständigen die Performance
Serie. Sie kommen als Strahlsysteme der
nächsten Generation auf den Markt und sind
speziell für die Fabrik der Zukunft und die
Großserienproduktion entwickelt worden.
Die Markteinführung der Powershot Performance
Serie wird mit ausgewählten Pilotkunden
beginnen, wie etwa 3D-Printuk.
Gemeinsam mit ihnen wird Dyemansion die
Systeme weiterentwickeln. Bestellungen für
die Dual-Version werden ab dem 4. Quartal
2021 entgegengenommen. Die neue Generation
der klassischen Powershot C & S ist bereits
verfügbar.
Industrialisierung der additiven Fertigung
„Mit der neuen Generation unserer klassischen
Powershot C & S Modelle sind die
besten Produkte in ihrem Segment noch besser
geworden“, sagt Felix Ewald, CEO &
Co-Founder von Dyemansion. „Da wir an
die Industrialisierung der additiven Fertigung
glauben, haben wir eine weitere Lösung
für industrielle und hochvolumige Anwendungen
entwickelt: unsere neue Powershot
Performance Serie. Jetzt ist es an der
Zeit, dass der 3D-Druck in die nächste Ära
eintritt, denn wir haben einen weiteren großen
Schritt im Bereich des Post-Processing
geschafft.“
Die Powershot Performance Serie ist für
die anspruchsvollsten Anwendungen im
3D-Druck-Bereich konzipiert. Sie ist das
erste System mit dem Dyemansion-Multi-
Belt, einem integrierten breiten Muldenband.
Damit kann die Anlage vollständige
Bauaufträge eines industriellen SLS-Druckers
(EOS P396 oder HP Jet Fusion
4200/5200) verarbeiten. Die Prozesszeit verkürzt
sich um bis zu 20 Prozent und das
Fassungsvermögen wurde um 150 Prozent
erhöht.
Dank neuer digitaler Funktionen ermöglicht
die Powershot Performance Serie eine
Automatisierung der additiven Fertigung:
Ebenso wie das Dyemansion Vapor Polishing
System Powerfuse S ist auch das neue
Die offene Bauweise des Powershot Performance Systems ermöglicht auch alternative Automatisierungsmöglichkeiten
wie Roboter, Förderbänder oder Ähnliches. Bild: Dyemansion
Powershot-Portfolio mit moderner Automatisierungstechnik
von Siemens ausgestattet.
„Die Powershot Performance Serie markiert
den nächsten Meilenstein in der strategischen
Partnerschaft zwischen Dyemansion
und Siemens auf dem Weg zur industrialisierten
additiven Fertigung“, erklärt Karsten
Heuser, VP Additive Manufacturing Siemens
Digital Industries.
Die Performance Serie punktet mit zusätzlichen
Funktionen, hauptsächlich in den
Bereichen Qualitätssicherung, Rückverfolgbarkeit,
Konnektivität und Automatisierung.
Es gibt eine deutliche Leistungssteigerung,
die einen höheren Durchsatz in kürzerer
Zeit bedeutet. Damit ist die neue Serie
geeignet für Themen wie Rückverfolgbarkeit
in der gesamten Produktionskette, Konnektivität
zu MES- und ERP-Systemen, volle
Integration in automatisierte Produktionsketten
und hohe Nachfrage sowie Großserienproduktion.
Die klassischen Powershot-Modelle sind
die perfekten Einstiegssysteme, um die additive
Fertigung durch eine Qualitätssteigerung
und die Automatisierung manueller
Prozesse auf ein professionelles Niveau zu
bringen. Die neue Generation bringt einige
entscheidende Vorteile mit sich: verbesserter
Bedienkomfort, Teilebearbeitung auf dem
nächsten Niveau, gesicherte Staubrückhaltung
und vereinfachte Fehlersuche.
Reinigen mit Kunststoff-Strahlmitteln
Neben den neuen Systemen möchte Dyemansion
auch den Standard des industriellen
Cleaning und Surfacing mit einem neuen
Reinigungsprozesses per Kunststoff-Strahl-
mittel neu definieren: Das neue Strahlmedium
in der richtigen Form, der richtigen Größe
und dem richtigen Gewicht entfernt das
Pulver schonend, ohne die Teile zu beschädigen
oder Mineralstaub auf der Oberfläche
zu hinterlassen.
„Eine Maschine allein löst keine Kundenprobleme.
Deshalb haben wir einen sehr
großen Fokus auf die Entwicklung der richtigen
Prozesse gelegt“, sagt Philipp Kramer,
CTO & Co-Founder von Dyemansion. „Indem
wir die richtigen Maschinen mit den
richtigen Prozessen kombinieren, haben wir
eine Lösung geschaffen. Der neue Polyshot
Cleaning Prozess wird durch ein Strahlmittel
ermöglicht, das von Grund auf für die
Anforderungen der Entpulverung von
3D-gedruckten Teilen entwickelt wurde.“
Der Prozess eignet sich für die neuen Generation
der klassischen Powershots sowie der
Performance-Serie.
Der rückstandsfreie Reinigungsprozess
für leuchtende Farben erlaubt eine größere
Bandbreite an Prozessparametern und eine
präzisere Einstellung. Er ist mit allen gängigen
Pulverbett-Technologien kompatibel
und verbessert die Entpulverung von anspruchsvollen
Prozessmaterialien (z.B.
TPU).
■
Dyemansion GmbH
www.dyemansion.com
additive Mai 2021 19

Projekt des Monats
Sennheiser entwickelt 3D-gedruckte Prototypen für In-Ear-Kopfhörer
Passgenaue Silikonaufsätze
per App
Der 3D-Druckerhersteller Formlabs und das Ambeo-Team von Sennheiser haben gemeinsam
eine Produktionsmethode entwickelt, die es Kunden ermöglicht, ihre In-Ear-Kopfhörer
an ihre Ohrmuschel anzupassen.
ZUM ARTIKEL >
20 additive Mai 2021

Bild: Formlabs
additive Mai 2021 21

EOS und Audi erweitern Anwendungsspektrum
Die Entwicklungspart
rtne
ners
ch
af
t von Audi
und
EOS
err
rrei
eich
cht eine
nen neue
n Meilenstein: n Im
Audi-Metall-l-
3D-Druckzentrum we
rden ausgewählte
Werkz
kzeugs
gseg
egme
ment
nte zur Warm
rmum
umformung
nur noch
additiviv gef
efer
ertigt
.
ZUM ARTIKE
KEL >
22 additive Mai 2021
21

Anlagen 02
Bild
: Audi
additive Ma
i2021
2
23

02 Anlagen
Safran und SLM Solutions testen gemeinsam SLM-Technologie
In
einem gem
emei
eins
nsam
amen
Pro
roje
jekt
hab
aben Safran Landing Systems und SLM Solutions die
Selective Laser Melting Technologie für die Herstellung einer Ko
mponente eines Bugfahrwerks
für einen Bizjet getestet. Eine Neuh
uheit bei einem Bauteil dieser Größe.
ZUM ARTI
KEL >
Bild
: SL
SLM
24 additive Mai
2021
21

additive Mai 2021 25

02 Anlagen
Vakuumgreifer für Leiterplatten-Roboter
3D-gedruckte
Robotergreifer
Die ASS Luippold Automation Systems & Service e.K. realisiert Automations- und Prozesslösungen
– Beim Thema additive Fertigung setzten die Automatisierungsspezialisten
auf den Mark Two 3D-Drucker von Markforged.
ZUM ARTIKEL >
26 additive Mai 2021

additive Mai 2021 27
Bild: Mark3D

02 Anlagen
28 additive Mai 2021

Headmade Materials ermöglicht die Serienfertigung von Klickies
D ur
ch die
Kom
ombinati
tion
der Designfreih
ihei
eit der Cold
Met
etal
Fusio
ionn-Te
Tech
chno
nolo
logi
e mit den
Eigenschaf
afte
ten de
s We
rkstoffs Titan wur
urde
den sehr leichte Klickpe
peda
dale
ent
wick
elt, die ein
neue
s Fahr
gefü
fühl
ermöglichen.
ZUM AR
TI
KEL >
Bild: Headmade Materials
additive Mai 2021 29

Update für die Truprint 3000 von Trumpf
Doppelte Produktivität
dank
zweitem Laser
Die Mittelformat-Maschine Truprint 3000 von Trumpf erhält einen zweiten Laser. Zudem
wurde die Schutzgasführung verbessert und ein Melt Pool Monitoring soll die
Qualität der Bauteile erhöhen.
ZUM ARTIKEL >
Bild: Trumpf
30 additive Mai 2021

Anlagen 02
additive Mai 2021 31

02 Anlagen
SAF-Technologie ermöglicht Serienfertigung
Drei neue
3D-Drucker von
Stratasys
Stratasys, Anbieter von additiven Systemen für Polymere, hat drei neue 3D-Drucker
präsentiert. Die Systeme sind vor allem für kleinere bis mittlere Stückzahlen, die mit
klassischen Fertigungsmethoden nicht wirtschaftlich herstellbar sind.
ZUM ARTIKEL >
32 additive Mai 2021

additive Mai 2021 33
Bild: Stratasys

02 Anlagen
34 additive Mai 2021

Prozess gewinnt deutlich an Präzision und Schnelligkeit
Additiv mit
Überschall
Das Bearbeitungszentrum MPA 42 ist leistungsfähig und präzise, aber nicht käuflich.
Geht es um die additive Fertigung, ist Hermle Dienstleister. Er weiß, was Formenbauer
wollen – kurze Taktzeiten und hohe Bauteilqualitäten – und wie sie dies erreichen.
ZUM ARTIKEL >
Bild: Hermle
additive Mai 2021 35

03 Werkstoffe
Sicherheits- und Gesundheitsrisiko im Griff
Metallpulver
sicher lagern
Anwender der metallbasierten additiven Fertigung müssen, wenn es um die sichere
Lagerung des Pulvers geht einiges beachten. Es lauern Gesundheitsrisiken, die an die
Diskussionen um Staublunge oder Asbest erinnern.
ZUM ARTIKEL >
36 additive Mai 2021

additive Mai 2021 37

Bild: Igus
38 additive Mai 2021

Werkstoffe 03
4K für multifunktionale Bauteile
Mit dem Multimaterialdruck mit bis zu vier Werkstoffen von Igus lassen sich multifunktionale
und verschleißfeste Sonderteile in nur einem Schritt schnell fertigen. Dazu hat
Igus seine 3D-Druckkapazitäten sowie sein Sortiment an Werkstoffen für das FDM-Verfahren
weiter ausgebaut.
ZUM ARTIKEL >
additive Mai 2021 39

Bild: Xometry
40 additive Mai 2021

Werkstoffe 03
Thermoplastische Polyurethane und CLIP-Resins im Vergleich
Auch beim Einsatz von flexiblen und gummiähnlichen Materialien eröffnet der 3D-Druck
vielfältige Möglichkeiten.
ZUM ARTIKEL >
additive Mai 2021 41

04 Digitalisierung
Von der Konstruktion bis zur additiven Fertigung
Software für den
gesamten Prozess
Durch die Nutzung der durchgängigen digitalen Prozesskette von Siemens lässt sich
der gesamte 3D-Druck-Prozess von der Konstruktion bis zur additiven Fertigung und
Weiterbearbeitung ohne Schnittstelle durchführen.
ZUM ARTIKEL >
42 additive Mai 2021

additive Mai 2021 43
Bild: Toolcraft

04 Digitalisierung
Bild: Markforged
44 additive Mai 2021

Ganz nah an der Designvorlage
Software sorgt
für präzisere
3D-Druck-Teile
Mit der Blacksmith Software für die X7 3D-Drucker von Markforged werden bereits
beim Druck Variablen berücksichtigt, die sich auf ein Teil auswirken können.
ZUM ARTIKEL >
additive Mai 2021 45

05 Forschung
Neutronen „sehen“ Eigenspannungen im Inneren
Energiesparende
Gasturbinen
3D-gedruckte Turbinenschaufeln enthalten oft Spannungen, die im schlimmsten Fall zu
Rissen führen können. Mit Neutronen der Forschungs-Neutronenquelle der Technischen
Universität München (TUM) ist es einem Forschungsteam nun gelungen, diese
inneren Spannungen zerstörungsfrei zu bestimmen.
ZUM ARTIKEL >
46 additive Mai 2021

additive Mai 2021 47
Bild: Michael Hofmann / FRM II / TUM

05 Forschung
Multiaxiale Maschinensysteme
Vor dem Hintergrund zunehmender Umweltanforderungen wird das Werkzeug -
maschinenlabor WZL der RWTH Aachen innerhalb des Projektes „BioME“ mit den
Unternehmen 3BOTS und Peiseler erforschen, wie die kunststoffbasierte additive
Fertigung nachhaltiger werden kann.
ZUM ARTIKEL >
48 additive Mai 2021

Inserentenverzeichnis
toolcraft AG, Georgensgmünd .........................9
WIBU-SYSTEMS AG, Karlsruhe ......................13
Ihr Kontakt in die
Anzeigenabteilung
Verena Benz
0711–7594332
ISSN 0343–043X
Herausgeberin: Katja Kohlhammer
Verlag:
Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH
Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany
Geschäftsführer: Peter Dilger
Verlagsleiter: Peter Dilger
Chefredakteur:
Dipl.-Ing. (FH) Holger Röhr (hr), Phone +49 711 7594–389
Stellv. Chefredakteur: Frederick Rindle (fr), Phone +49 711 7594–539
Redaktion:
Dr. Frank-Michael Kieß (fm), Phone +49 711 7594–241
Redaktionsassistenz:
Carmelina Weber, Phone +49 711 7594–257, Fax –1257,
E-Mail: mav.redaktion@konradin.de
Layout: Michael Kienzle, Phone +49 711 7594–258
Anzeigenleitung:
Dipl.-Oec. Peter Hamberger, Phone +49 711 7594–360
Anzeigenverkauf:
Verena Benz, Phone + 49 711 7594–332
Auftragsmanagement:
Annemarie Olender, Phone +49 711 7594–319
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 61 vom 1.10.2020
Leserservice additive: Phone: +49 711 7252–209
E-Mail: konradinversand@zenit-presse.de
Erscheinungsweise: viermal jährlich als Sonderausgabe der mav
Bestellungen beim Verlag oder beim Buchhandel.
Bezugspreis Inland jährlich 160,00 € inkl. Versandkosten und MwSt.
(Ausland 160,00 € inkl. Versandkosten);
Einzelheft 18,00 € inkl. MwSt., zzgl.Versandkosten.
Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten Zeitraum ausdrücklich
bestellt war, läuft das Abonnement bis auf Widerruf.
Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier Wochen zum Ende des
ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt
eine Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum Quartalsende.
Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen oder höherer Gewalt entsteht
kein Anspruch auf Ersatz.
Auslandsvertretungen:
Großbritannien: Jens Smith Partnership, The Court, Long Sutton,
Hook, Hampshire RG29 1TA,
Phone 01256 862589, Fax 01256 862182,
E-Mail: jsp@trademedia.info;
Israel: Marcus Sheff, P.O. Box 42 48 15, Yakinton Street, Netanya 42141,
Phone 09 8853687, Fax 09 8853689,
E-Mail: tws@netvision.net.il
USA: D.A. Fox Advertising Sales, Inc.Detlef Fox
5 Penn Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001
Phone +1 212 8963881, Fax +1 212 6293988;
detleffox@comcast.net
Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht unbedingt
die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte keine
Gewähr. Alle in additive erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.
Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen,
gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages.
Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.
Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen
Printed in Germany
© 2020 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,
Leinfelden-Echterdingen
Bild: RWTH Aachen
additive Mai 2021 49

Industrie
fachjobs24.de – hier finden Arbeitgeber
qualifizierte Fach- und
Führungskräfte
Sprechen Sie Nutzer von Branchen-Fachmedien an:
die Interessierten und Engagierten ihres Fachs
Erreichen Sie die Wechselwilligen, schon bevor
sie zu aktiven Suchern werden
Für optimales Personalmarketing: Präsentieren Sie
sich als attraktiver Arbeitgeber der Branche
EINFACH,
SCHNELL UND
FÜR NUR
199€
Preis zzgl. MwSt
Einzigartiges Netzwerk zielgruppenspezifischer Branchen-Channels
Augenoptik Handwerk Architektur
Arbeitswelt
Wissen
34 Online-Partner
28 Print-Partner
Das Stellenportal für Ihren Erfolg!
50 additive Mai 2021