TCT Germany 1.1 by TCT Magazine

TCT DEUTSCHLAND BAND 1 AUSGABE 1 www.tctmagazine.com

AUF NEUEN WEGEN SLM SOLTUIONS AUF DEM WEG ZUM ERFOLG FÃ&#x153;R DIE METALL ADDITIVE FERTIGUNG BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

Additive Manufacturing Powder

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BÖHLER Edelstahl ist Ihr kompetenter Pulverlieferant für Additive Manufacturing. Als Technologieführer und nachhaltig führendes Unternehmen in relevanten Marktsegmenten der Pulvermetallurgie haben wir bestehende Forschungs- und Prüfeinrichtungen für die

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Entwicklung kundenspezifischer Pulvervarianten genutzt, um damit die Leistungsgrenzen für anspruchsvollste Bauteile neu zu definieren: AMPO, hoch qualitatives Pulver und Druck Know-How vom Materialexperten BÖHLER Edelstahl.

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BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

Simulating Manufacturing

Simufact Additive:

BAND 1 AUSGABE 1

ISSN 1751-0333

IMPRESSUM

INHALTLICH VERANTWORTLICHER

James Woodcock e: james@rapidnews.com t: + 44 1244 952 391 GRUPPENREDAKTEUR

Additive Fertigung von Metallteilen simulieren

Daniel O’Connor e: daniel.oconnor@rapidnews.com t: + 44 1244 952 398 STELLVERTR. GRUPPENREDAKTEUR

Laura Griffiths e: laura.griffiths@rapidnews.com t: + 44 1244 952 389 REDAKTIONSASSISTENT

Samuel Davies e: samuel.davies@rapidnews.com t: + 44 1244 952 390 NEWSDESK

+44 (0) 1244 680222 REGELMÄSSIGE BEITRÄGER

Todd Grimm tgrimm@tagrimm.com

WERBUNG GRUPPENWERBELEITUNG

Carol Hardy e: carol@rapidnews.com t: + 44 1244 952 386 VERKAUFSLEITUNG

Kelley-Jo Beattie e: kelley-jo.beattie@rapidnews.com t: + 44 1244 952 365 WERBELEITUNG

Christine Joinson e: christine.joinson@rapidnews.com t: + 44 1244 952 385

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The TCT Magazine is published bi-monthly by Rapid News Publications Ltd Carlton House, Sandpiper Way, Chester Business Park, Chester CH4 9QE, GB, herausgegeben.

t: + 44 (0) 1244 680222 f: + 44 (0) 1244 671074 © 2017 Rapid News Publications Ltd Obwohl wir uns bestens darum bemühen, sicherzustellen, dass die in dieser Veröffentlichung enthaltene Information korrekt ist, übernimmt der Verlag keinerlei Verantwortung für irrtümlich veröffentlichte Information oder hierin ausgedrückte Meinungen. Alle Rechte für The TCT Magazine vorbehalten. Teilweise oder ganze Reproduktion ohne vorherige schriftliche Genehmigung des Verlags ist strengstens untersagt.

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BAHN & LOGISTIK

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„Die individualisierte Kleinserienfertigung mit dem FDM-3D-Druck hat unser Serviceangebot sowie unsere Lieferkette von Grund auf verändert. Die Additive Fertigung ermöglicht uns nicht nur die Annahme von On-Demand-Aufträgen, sondern auch die nötige Flexibilität, um Kundenanforderungen schneller zu erfüllen und unnötige Lagerbevorratung zu vermeiden.“ Michael Kuczmik, Siemens Mobility, Head of Additive Manufacturing

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BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

REDAKTIONSSCHREIBEN

ALLER ANFANG IST SCHWER

er Industriebereich Additive Fertigung ist vorwiegend zukunftsorientiert, wobei ich mich für den 25. Band des Original-TCT-Magazine mit der Vergangenheit beschäftigt habe, um mich mit der Gegenwart auseinanderzusetzen. Es ist kein einfach zu überblickender Industriebereich, denn das erste Patent für eine dreidimensionale Fertigungstechnologie wird von vielen beansprucht. Trotz der allgemeinen Auffassung, dass diese Technologie ihre Anfänge in den 1980er Jahren hatte, kann man Patente für das Prinzip des schichtenweisen Aufbaus eines soliden Objekts durch Erhärten eines flüssigen Photopolymers bis 1951 zurückverfolgen, nämlich zum amerikanischen Patent von O. J. Munz (Nr. 2,775,758) für das sogenannte ‚Photo-glyph Recording‘. Richtig ist jedoch, dass die erste Kommerzialisierung der 3D-Drucktechnologie in den 1980er Jahren begann und in den 1990er Jahren zunehmend von ihren Anhängern adoptiert wurde. Obwohl die jeweiligen Erfindungen von Stereolithographie (SLA) und Schmelzschichtung (FDM) von Chuck Hull und Scott Crump in den USA gemacht wurden, dauerte es nicht lange, bis europäische Vertreter mitmischten und insbesondere die Electro Optical Systems (EOS) GmbH in Deutschland hier eine führende Stellung einnahm. Obwohl 3D Systems und Stratasys zunächst auf dem europäischen Markt für Rapid Prototyping führten, beherrschte EOS bereits 1993 50 % dieses Marktbereichs innerhalb Europas. Zu jenem Zeitpunkt hatte Dr. Hans Langers Unternehmen ein System, das STEREOS – eine Stereolithographietechnologie, die EOS heute nicht mehr herstellt. Derzeit produziert EOS eine Auswahl an zehn verschiedenen 3D-Druckern, vier für selektives Lasersintern für Kunststoff und sechs Geräte für direktes MetallLasersintern (DMLS). Und es ist dieser Übergang auf Metall, dem Deutschland seine führende Stellung verdankt. Die Wiege der 3D-Direkt-Metall-Drucktechnologie ist Deutschland. Bereits in der sechsten Ausgabe des TCT Magazine in 1995 kündete EOS seine Absicht an, eine RapidTooling-Methode für Metall zu entwickeln, die auf seinem bewährten Lasersinterprozess basierte. Innerhalb von fünf Jahren entwickelten nicht nur EOS sondern auch Teams von Concept Laser, Realizer und MTT, dem Vorläufer für SLMLösungen, in ganz Deutschland Methoden für den 3D-Druck von Metallen.

Zwei Jahrzehnte später ist Deutschland mit ‚Industrie 4.0‘ der Wegbereiter der vierten industriellen Revolution. Die Tatsache, dass deutsche Maschinenhersteller mit der Technologie in Serienproduktion gehen, spielt bei den Zukunftsvisionen für Fabriken eine bedeutende Rolle. Nachdem TCT Magazine bereits über ein Vierteljahrhundert über 3D-Technologien berichtet, können wir die Entwicklung einer ziemlich rauen Technologie, die für Rapid Prototyping eingesetzt wurde, hin zu Hardware und Software, die flugkritische Teile, Kraftfahrzeugfahrgestelle und sogar lebensrettende medizinische Produkte herstellen, bestens beurteilen. Die TCT Group widmet sich allgemein der Entwicklung von 3D-Technologien und macht der Gemeinschaft den Zugang zu wesentlicher Information leichter. Die Reihe globaler Veranstaltungen nimmt ständig zu und dies führt dann wiederum zur Diversifikation der Gemeinschaft. Der Erfolg unserer in Frankfurt stattfindenden Konferenz formnext powered by tct bedeutet, dass sich unsere Leserschaft in den DACH-Regionen ständig vergrößert. Daher ist es logisch, dass die Sprache die nächste Barriere ist, die abgebaut werden muss. Wir sind daher stolz, dass wir, abgesehen von Ausgaben in ganz Europa, Nordamerika und einer chinesischen Ausgabe, unserem Portfolio diese Ausgabe des TCT Magazine in deutscher Sprache hinzufügen können. In der ersten Ausgabe finden Sie mehrere Artikel über in Deutschland ansässige Unternehmen, wie z. B. SLM Solutions, EOS, Concept Laser, DyeMansion und trinckle, sowie Berichte über Luftfahrt-Compliance, die Situation des deutschen Markts vom Aachen Center for Additive Manufacturing und vieles mehr. Wir hoffen, dass diese erste Ausgabe für Sie interessant ist und würden uns über Vorschläge für zukünftige Artikel und Berichte freuen.

Daniel O’Connor Gruppenredakteur (Dieser Leitartikel wurde vom Englischen ins Deutsche übersetzt)

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Beschleunigung von 3D-Technologien

CAD/CAE SOFTWARE 3D DRUCKEN ADDITIVE FERTIGUNG WERKZEUGE, VORRICHTUNGEN UND ZUBEHÃ&#x2013;R WERKZEUGMASCHINEN METROLOGIE INSPEKTION

26 - 28 SEPT 2017 NEC, BIRMINGHAM, UK SHOW

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TITELGESCHICHTE

Gruppenredakteur Daniel O’Connor berichtet, wie eines der am schnellsten wachsenden Unternehmen Deutschlands seine Lösungen im Bereich Metal AM weltweit liefert und das erste 3D-gedruckte Superauto antreibt.

LUFTFAHRT

DAS DILEMMA BEI DER QUALIFIZIERUNG

Dan untersucht das Problem für additiv gefertigte Bauteile und untersucht, was Luftfahrtzertifizierung in der AF-Industrie bedeutet.

EINFACH ALLES IN EINEM

Wie Ariane, ein Joint Venture zwischen Airbus und Safran, nach Möglichkeiten sucht, um der Europäischen Weltraumorganisation den Zugang zum Weltraum zu einem wettbewerbsfähigen Preis zu sichern.

WERKZEUGBAU, VORRICHTUNGEN UND ZUBEHÖR PHILIPS DENKT UM

Ein Fallbeispiel, das zeigt, wie Philips Lighting 3D-Drucken in seinen Produktionsprozess einführte und Kosteneinsparungen von ca. €89.000 pro Jahr erzielte.

AUSTAUSCH UND ERWEITERUNG

Wie HiETA Technologies Renishaws AF-Lösung für Metall zur Entwicklung von Designrichtlinien mit Parametern zur Wärmeübertragung bei Wärmetauschern nutzte.

REVERSE ENGINEERING DES‚ UNLINGER REITERS‘

KUNDENINDIVIDUELLE FABRIKHALLEN

Sam unterhält sich mit den trinckle-Mitbegründern Florian Reichle und Gunnar Schulze über den -Einfluss von Software auf die kundenindividuelle Anpassung von Robotergreifhänden.

Redaktionsassistent Sam Davies berichtet über den Einsatz von Concept Lasers Mlab-cusing-System zur Erstellung einer Kopie einer bronzenen Reiterfigur aus dem Grab eines frühen Keltenfürsten.

KOSTENGÜNSTIGES DESKTOPSPRITZGUSSVERFAHREN

DIE RÜCKKEHR DES FEINGUSSVERFAHRENS

Wie Material von DSM Somos Elements Technikern bei der Überweindung von Herausforderungen von SLA beim Feingussverfahren zur Erzeugung sauberer, glatter Formen hilft.

Mitchell Brown von Vert Design erklärt, wie Asigas Desktop-Lösungen dazu beitragen, Design in innerhalb von wenigen Stunden mit Hilfe von kostengünstigen Spritzgussformwerkzeugen in echte Teile umzusetzen.

IN FARBE SEHEN

Die stellvertr. Gruppenredakteurin Laura Griffiths unterhält sich mit DyeMansion darüber, wie SLSNachbearbeitungstechnologie die Herstellung von Verbraucherprodukten ändert.

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REGELMÄSSIGE BEITRÄGE

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VORWORT DES REDAKTEURS GÄSTEBEITRAG

TODD GRIMMS KOLUMNE GÄSTEBEITRAG 1 : 1 www.tctmagazine.com

BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

INHALT

TCT DEUTSCHLAND | BAND 1 | AUSGABE 1

AUF NEUEN WEGEN Titelgeschichte

Te x t : Da n ie l O ’C o n n o r

S GAB EINEN IMMENSEN ZULAUF DER ADDITIVE FERTIGUNG (AF) Aussteller bei der Pariser Luftfahrtschau 2017, wo sich SLM Solutions zu den Pionieren zählen konnte, da sie als das erste Unternehmen für 3D-Metalldruck bei dem weltweit größten Luftfahrt-Event bereits im Jahr 2011 teilgenommen hatten. “Mein Herz hängt an dieser Ausstellung“, erzählt mir Stefan Ritt, VP Global Marketing and Communications, während einer Verschnaufpause am Stand von SLM in Paris. „In jenem Jahr schlossen wir mit Multistation eine Alleinvertretungsvereinbarung für Frankreich, und in den folgenden zwei Jahren verkauften wir 30 Maschinen nach Frankreich. Wir nahmen bei dieser Ausstellung auch erste Kontakte mit Ferrari Motorsports auf, und nun steht eine SLM 500 bei ihnen.“ Stefan Ritt war von Anfang an im Bereich Metal AF tätig, als er im Jahr 1998 bei MCP anfing. MCP führte im Jahr 2000 das selektive Laserschmelzen (Selective Laser Melting, kurz: SLM) ein. 2008 wurde aus MCP die MTT Technologies Group. 2011 trennte das britisch-deutsche Unternehmen seine Aktivitäten und aus der einen Hälfte von MTT wurde die SLM Solutions GmbH. Ritts Erfahrung auf dem Gebiet Metal AF ist so umfassend, dass er SLM Solutions als Leiter einer DIN/ISOArbeitsgruppe für Additive Manufacturing in der Luftfahrt, als Bereichskoordinator der ASD-STAN (Verband der europäischen Luft- und RaumfahrtindustrieStandardisierung) und außerdem als Branchenexperte für AF für die Europäische Kommission sowie als European Liaison Officer der Additive Manufacturing Users Group vertritt.

oben: Das Konzeptauto selbst 08

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DER STEINIGE WEG Die zweite Hälfte des Jahres 2016 verlief für das deutsche Metal AF Unternehmen wie auf einer Berg- und Talbahn. Alles begann mit scheinbar vielversprechenden Nachrichten, als GE im September 2016 seine Pläne zur Übernahme von SLM Solutions und Arcam verkündete. Elliot Management – ein Hedgefonds, der 20 % von SLM Solutions innehat – entschied, dass das Angebot nicht im besten Interesse des Unternehmens läge. GE richtete sein Augenmerk sofort auf Concept Laser und schloss in weniger als einem Monat einen Deal ab. Anfang 2017 wurde ein CEO mit sofortiger Wirkung freigestellt. Ritt betrachtet das Ganze philosophisch: „So ist das nun mal im Leben. Es gibt da diese berühmte englische Parole, die besagt „Ruhig bleiben und weitermachen“. Wir sollten jetzt, wo GE einen großen Brocken schluckt, nicht in Schockstarre verfallen. Wir alle haben eine gute Position in diesem Sektor; wir können auf eine lange Forschungs- und Wissenschaftstradition in dieser Technologie zurückblicken. GE hat über 20 SLM Solutions Maschinen überall in den USA, und wir waren aus gutem Grund das erste Ziel ihrer Übernahmeversuche. Es sieht aus, als würden sie jetzt die SLM Farben verwenden,“ scherzt Ritt über die blaue Markenumstellung von Concept Laser und Arcam nach der Übernahme durch GE.

DER WEG IN DIE ZUKUNFT

Trotz der zeitweiligen Holperstrecke hat SLM Solutions allen Grund zu Optimismus: Der Umsatz steigt so rasant an, dass der „Focus“ SLM als eines des wachstumsstärksten Unternehmen in Deutschland eingestuft hat. Aufgrund seines Wachstums ist das Unternehmen gezwungen, in seiner Heimatstadt Lübeck eine neue Firmenzentrale zu beziehen. Im Mai 2017 feierte SLM Richtfest für das neue Gebäude auf einem Gelände von fast sieben Hektar, der Umzug soll im Frühjahr 2018 stattfinden. Im Jahr 2017 gab es außerdem mehrere Multi-OrderAbschlüsse über den Investorenkanal zu vermelden, einschließlich der bis dato größten Einzelbestellung von zehn SLM 500 Maschinen durch ein ungenanntes chinesisches Unternehmen. Wenn man bedenkt, dass es bei der diesjährigen TCT Asia ca. 13 neue chinesische 3D-Metalldruck-Anbieter gab, die alle die Buchstaben S-L-M verwendeten, ist diese Order über ein Gesamtvolumen von nahezu 12 Mio. Euro ein Beweis für die Qualität der von SLM Solutions stammenden Technologie. Die bei der Pariser Luftfahrtschau gezeigte Maschine war

TOLLE AUSSICHTEN

In unserem Gespräche meinte Ritt bescheiden über die Besucher der Pariser Luftfahrtschau: „Im besten Fall kennen sie SLM Solutions bereits als Marke, aber ehrlich gesagt, trifft das auch nicht auf jeden zu.“ Das könnte sich mit der Art Publicity schnell ändern, die zwei der beliebtesten Videos über 3D-Druck auf YouTube dieses Jahr gebracht haben. Zufälligerweise verdankt man das erste Video den oben erwähnten, bei GE installierten Maschinen. Die Folge vom Mai 2017 aus GEs Reihe „In The Wild“ mit dem MythBuster Adam Savage hat den Titel „The Power of 3D Additive Manufacturing“ und kann bereits über 500.000 Aufrufe verzeichnen. Sie zeigt mehrere SLM Maschinen im Werk von GE Power bei der Fertigung von Bauteilen für Gasturbinen, die Haushalte in ganz Nordamerika mit Energie versorgen. Beim zweiten Video geht es um eine Geschichte, die SLM näher steht, und als dieser Artikel verfasst wurde, war es erst seit einer Woche zu sehen und hatte bereits 400.000 Aufrufe. Es handelt sich um eine Folge von „Jay Leno‘s Garage“ mit dem 2015 Divergent Blade, dem 3D-gedruckten Superauto, in der Hauptrolle. Leno interviewt Kevin Czinger, den Gründer und CEO von Divergent 3D, zum Einsatz einer SLM 500 Maschine, mit der fast der gesamte Rahmen ihres Konzeptautos gebaut wurde. Zu Beginn des Jahres intensivierte SLM Solutions seine Beziehungen zu Divergent 3D über die des normalen Maschinenlieferanten hinaus zu einer strategischen Partnerschaft, bei der SLM maßgeschneiderte Hard- und Software für die Divergent

BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

die SLM 280 2.0, ein Mid-Range-System, das in mehreren Laserkonfigurationen erhältlich ist, mit denen sich schnell die Geschwindigkeit, mit der die Maschine das Pulverbett scannt, erhöhen lässt. Doch Ritt ist vor allem stolz auf eine Entwicklung bei der Maschine, die von scheinbar geringerer Bedeutung ist: „Wir haben intensiv am Gasstrom gearbeitet. Der Bauraum hat jetzt gesinterte Seitenplatten, die den Gasstrom verteilen und eine Verwirbelung innerhalb des Bauraums verhindern und dadurch eine gleichbleibende Quantität und Qualität der Bauteile gewährleisten. Die Anwender, wie beispielsweise ein französischer Flugzeugbauer, berichten, dass sie nicht einmal halb so viele Mikrorisse gefunden haben, wie mit den Maschinen, die sie derzeit von unseren Mitbewerbern haben.“ In Asien unterzeichnete SLM außerdem ein Abkommen über die Leitung von 3D-Metalldruck in Indien in Zusammenarbeit mit DesignTech Systems und dem International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (ARCI), einer Forschungsorganisation unter Führung der indischen Regierung. Das Abkommen sieht den Aufbau eines Prüfund Demonstrationszentrums in Hyderabad durch die kooperierenden Unternehmen vor, das der indischen Industrie die bestmöglichen Metall-AF-Leistungen bieten soll. Hyderabad, das wegen bekannter dort ansässiger Unternehmen wie Google, Apple, Amazon, Stefan Ritt of Facebook und Amazon informell als Cyberabad SLM Solutions bezeichnet wird, ist eines der wichtigsten Industriezentren Indiens und wurde vor Kurzem in einer Umfrage der World Bank Group als zweitbeste indische Stadt für geschäftliche Aktivitäten eingestuft. Offensichtlich ein kluger Schachzug, um eine bereits markante Präsenz in Asiens zweitgrößter Wirtschaft noch weiter auszubauen.

oben: Der 3D-gedruckte Rahmen des Konzeptautos von Divergent 3D Produktionsplattform erstellen wird. Diese Partnerschaft soll Divergent 3D zur Realisierung der Massenproduktion verhelfen. Es besteht bereits eine Zusammenarbeit mit der PSA Group (Hersteller der Marken „Peugeot“ und „Citroën“), und das war noch vor „Leno‘s Garage“ ... SLM Solutions ist als namhafter Partner an mehreren dieser kreativen Automobilprojekte beteiligt, wie beispielsweise dem Divergent 3D-Projekt, beim Drucken der Räder für den Audi Lunar Quattro oder auch bei der Schaffung komplett neuer Reifenformen (wir berichten darüber in dieser Ausgabe auf Seite 17). Nach Ritts Meinung zeigen diese Projekte, dass die Technologie mittlerweile an einem Punkt angelangt ist, an dem sie die Erwartungen, die zuerst in den späten 90er Jahren in sie gesetzt wurden, voll und ganz erfüllen kann. „Diese Technologie soll Teil des kontinuierlichen Produktionsalltags sein – Teil 1 muss identisch mit Teil 750 sein. Erst jetzt, mit den Geschwindigkeitsverbesserungen und den Features wie dem neuen Gasstromsystem, realisieren die Leute allmählich, was sich damit alles machen lässt.“

Der SLM 280 HL 1 : 1 www.tctmagazine.com

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Photos: uwe-muehlhaeusser.de, finamedia.de Machine layout: newkon.info | Artwork: brandnew-design.de

Quelle: Fraunhofer IWU

MASCHINENLÖSUNGEN FÜR DEN 3D-METALLDRUCK

Luftfahrt BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

DAS DILEMMA BEI DER QUALIFIZIERUNG TE X T : Da n iel O ’C o n n o r

ERTIFIZIERUNG IM BEREICH DER LUFTFAHRT IST, was additiv gefertigte Bauteile angeht, sozusagen ein Sprung ins kalte Wasser und am schwierigsten zu erlangen. Wenn sie aber erst einmal erlangt ist, sollte sich alles andere ergeben. „Wenn bei einem Auto etwas schiefgeht, kann man an den Straßenrand fahren, was in der Luft nicht möglich ist“, erklärte Jeff Kowalski, der CTO von Autodesk, in einem früheren Interview. Flugzeuge, Modifikationen und Produkte werden von mehreren Luftfahrtbehörden weltweit zertifiziert; das ist zunächst die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA), danach die Internationale Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) – die Teil der Vereinigten Nationen ist, wobei sogar San Marino, Europas kleinste Republik, ihre eigene Luftfahrtbehörde hat. Die bekannteste und angesehenste ist die Federal Aviation Authority (FAA) in den USA. Daher zitieren die Schlagzeilen bei einer bahnbrechenden Innovation immer „Erstes von der FAA-genehmigtes Bauteil“ und nicht „Erstes von des EASA genehmigtes Bauteil“. Und es war eine Schlagzeile in einer Pressemitteilung, die mich veranlasste, mir ein besseres Bild darüber zu machen, was es bedeutet, eine FAA-Zulassung zu erlangen; die komplexen Rahmenbestimmungen und die Semantik dafür, dass alle Teile eines Flugzeugs flugtauglich sind, was dann zur bei weitem sichersten Transportmethode führt.

DER ANSPRUCH

„Norsk Titanium liefert das erste von der FAA zugelassene, im 3D-Druckverfahren hergestellte Strukturbauteil aus Titan an Boeing“, hieß die führende Schlagzeile einer Pressemitteilung von Norsk vom 10. April 2017. Ich wusste, dass das kommen würde, denn ich hatte mit dem CEO Warren Boley zwei Monate davor darüber gesprochen, weil wir in unserer Schwesterzeitschrift hierüber berichten wollten, was ich aber leider vor meinem Redaktionsschluss weder bestätigen noch dementieren konnte und wir daher nicht darüber berichtet hatten. Boeing bestätigte es schließlich und der Sprecher der FAA kontaktierte mich mit der folgenden Erklärung, die die Richtigkeit von Norsks Behauptung, wenn auch auf semantisch seltsame Weise, bestätigte: „Es ist richtig, dass Norsk Titanium der von Boeing zugelassene Lieferant für Bordküchenausrüstung für die 787 ist, jedoch im eigentlichen Sinn nicht „FAA-zugelassen“ ist. Wir lassen keine Lieferanten zu und zertifizieren auch nicht deren Bauteile. Sie werden indirekt als Verkäufer durch Boeing zugelassen und Boeing ist dafür verantwortlich, nachzuweisen, dass die Bauteile die geltenden Vorschriften als Musterbauteildesign für die 787 erfüllen.” ›› 1 : 1 www.tctmagazine.com

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Luftfahrt BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

DER VORGANG

Was ich nicht verstanden hatte, war, dass die FAA nicht den Prozess der Herstellung eines Bauteils, sondern das Flugzeug zulässt, und es dem OEM zufällt, den Bauteillieferanten gutzuheißen. Scott Sevcik, der Leiter von Aerospace, Defense & Automotive bei Stratasys erklärte dies genauer: „Man führt der FAA entweder ein Flugzeug oder eine Modifikation an einem Flugzeug vor. Es gibt Normen, deren Vorschriften man bestätigen muss, wobei jedoch jedes Projekt einmalig ist; man arbeitet mit der Luftfahrtbehörde, um zu zeigen, wie man die Vorschriften erfüllen wird. Sie zertifiziert letztendlich das Flugzeug oder die Modifikation, sie zertifiziert keinen Verkäufer oder Prozess; sie nutzt Qualifizierungen, die als Teil eines Zertifizierungsplans für ein Flugzeug verwendet wurden.“ Und genau dieser Zertifizierungsprozess macht es der additiven Fertigung (AF) schwer, das Vertrauen zu erlangen, damit sie in der Luftfahrtherstellung als Norm erachtet wird. Im August 2015 erstellte Dr. Terry Khaled, der Chief S/T Advisor, Metallurgy bei der FAA, für die FAA ein Referat über AF, das Folgendes feststellte: „Soweit ich weiß, lässt die FAA selten Materialien und Prozesse als eigenständige Entität zu; Materialien und Prozesse werden

links: Norsks RPDPlattform

unten:

Norsk Titaniums Bauteillieferung an Boeing

Variablen, hinsichtlich des Materials, sei es in Pulver- oder Drahtform, die Beschaffenheit der Energiequelle, die Kammertemperatur, druckt die Maschine links anders als rechts? Wurde das Pulver von einem Spritzer eines Laserstrahls kontaminiert? Wurde das Teil anders ausgerichtet? Gibt es komplexe, interne Kanäle? Und wenn ja, wie kann man sicherstellen, dass Teile wiederholt verlässlich gedruckt werden? Und hier gehören noch nicht einmal das Reverse Engineering von Bauteilen und alle hierfür erforderlich zusätzlichen Prozesse dazu; dies ist gemäß dem bereits erwähnten Referat von Dr. Khaled ein Sonderbereich: [Hier Bild einfügen]]

GEs LEAP-Kraftstoffdüse ist eines der ersten im 3D-Druckverfahren hergestellten Bauteile, das von der FAA zugelassen wird

vorausgesetzt, wenn ein bestimmtes Design zertifiziert wird, egal ob es sich bei diesem Design um ein Bauteil, einen Motor oder um ein Flugzeug handelt. Warum versucht die FAA also, AF als eigenständige Entität zu bestimmen?“ Der Wunsch für eine Zertifizierung der Technologie als Ganzes scheint mit der schieren Anzahl an bei der AF in Frage kommenden Variablen verbunden zu sein. Bei der traditionellen Herstellung in der Luftfahrtindustrie verwendet man einen soliden Block eines bekannten Materials und eine CNC-Maschine fertigt daraus das Teil. Bei der AF muss man so viel mehr Variablen in Erwägung ziehen:

EIN ANDERES VORGEHEN

Wie gelang es daher Norsk, einem Unternehmen ohne die Macht, die hinter einem Unternehmen wie GE steht – dessen LEAP-Treibstoffdüse wahrscheinlich das bekannteste Luftfahrtbauteil ist – als Lieferant von Boeing zugelassen zu werden? „Norsk Titanium führte zunächst ca. 2000 FAATests durch, um Spezifikationen zu erstellen“, sagte CEO Warren Boley. „Wir erstellten die Boeing-

Spezifikation und führten dann Tests durch, um zu zeigen, dass wir diese Spezifikation erfüllten. Wir durchliefen dann den FAA-Überprüfungsprozess, um zu zeigen, dass alle unsere Prozesse unter Kontrolle waren und das Ergebnis vorhersagbar war. Dass wir die Spezifikationen erfüllen konnten, bedeutete, dass wir den Boeing-Anforderungen für Flugtüchtigkeit, die Boeing für die FAA zertifiziert, entsprachen, und dass jedes nachfolgend von uns hergestellte Teil mit diesen übereinstimmt.“ Bei Norsks Technology, über die wir schon berichtet haben, kommt dessen sogenannte Rapid Plasma Deposition zum Einsatz, um endkonturnahe Formen aus einem Titandraht zu erstellen, wodurch der Materialausnutzungsgrad von Titan erheblich verbessert wird, wobei jedoch ein Materialausnutzungsgrad ohne Zertifizierung nichts wert ist. „Norsk und seine Investoren entschieden sich daher für eine Systemanalyse“, erklärte Boley. „Wir wollen keine Maschinen verkaufen; wir wollen einen von der FAA zugelassenen Prozess verkaufen.“ Eine Zulassung für AF-Prozesse für eine Vielzahl an Teilen, egal ob sie Struktur- oder interne Teile sind, wird nicht über Nacht erteilt. Stratasys’ Scott Sevcik meint jedoch, dass wir, im Vergleich zu den 30-40 Jahren, die für die Zertifizierung von Verbundwerkstoffen notwendig waren, mit Concorde-Geschwindigkeit vorankommen. „Wir haben begonnen, den ganzen Industriesektor in den USA mit einzubeziehen“, meinte Sevcik. „Wir arbeiten mit dem Forschungsbereich der National Institution of Aviation an der Entwicklung einer umfassenden Zertifizierung des Prozesses. Hierbei handelt es sich um eine Material- und Prozesszertifizierung, welche die FAA bereits gesehen hat und versteht, damit jeder sie nutzen kann. Darüber hinaus werden wir umfangreiche Testdaten auf der Basis dieser Spezifikationen erstellen, damit statistische Zuverlässigkeit besteht. Nicht jedes Unternehmen sollte das Qualifizierungsprogramm durchlaufen müssen; mehrere Unternehmen sollten die selben Daten, die selben akzeptierte Normenspezifikation nutzen, um Flugzeugbauteile effizient zu zertifizieren.“  1 : 1 www.tctmagazine.com

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RIANE 5 NÄHERT SICH DER „CHANGEOVER BOX“, dem Raum, der für die Ablösung einer Trägerrakete der Europäischen Weltraumorganisation durch die nächste vorgesehen ist. Sie ist seit über 20 Jahren im Dienst, dem bisher längsten Abschnitt dieser beschwerlichen Mission. Sie hat noch acht weitere Jahre vor sich. In den letzten 16 Jahren sind Ariane 5 vier Ariane-Generationen vorausgegangen und 38 Jahre nach dem erfolgreichen Start der Ariane 1 an Heiligabend 1979 ist das Ende der Mission noch immer nicht in Sicht. Absehbar für Ariane 5 ist allerdings ihre nächste Generation, Ariane 6, die bereits in den Startlöchern steht. Während sich Ariane 6 darauf vorbereitet, ab 2025 das Vermächtnis ihrer Vorgänger weiterzuführen, hat sie genau zur rechten Zeit einen Schub bekommen. Der Erbauer der sechsten ArianeGeneration, die ArianeGroup (ehemals Airbus Safran Launchers), ein zu gleichen Teilen vom Flugzeughersteller Airbus und dem französischen Technologiekonzern Safran gehaltenes Joint Venture, wurden von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) mit dem Bau dieser effizienten Trägerraketentechnik beauftragt, um so den Weltraumzugang zu einem wettbewerbsfähigen Preis zu sichern . Die ESA möchte mit den Ariane-Trägerraketen Kommunikationssatelliten und andere schwere Nutzlasten in die Erdumlaufbahn befördern, ohne sich zu sehr auf öffentliche Zuschüsse stützen zu müssen. Bei einem Budget von 5,75 Milliarden €, ungefähr einem Viertel

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oben: Die additiv gefertigte Grundplatte des Einspritzkopfs eines Raketentriebwerks mit 122 integrierten Einspritzelementen wurde aus EOS NickelAlloy IN718 gefertigt. Bildquelle: EOS GmbH

des Jahresabschlusses der NASA, können Kosteneinsparungen von entscheidender Bedeutung sein. Die Partnerschaft aus ArianeGroup und Safran setzt auf den industriellen 3D-Druck von EOS, denn nur diese Technologie kann Funktionsintegration, Leichtbau, Designvereinfachung und die Reduzierung der Durchlaufzeiten in einem Bauteil zusammenbringen. Und das bei reduzierten Stückkosten. Der Fokus lag auf dem VinciTriebwerk der Rakete, die den Antrieb nach Verlassen des Orbits übernimmt. Der Einspritzkopf ist hier eines der zentralen Elemente, da er das Treibstoffgemisch in den Brennraum einbringt. Konventionell hergestellt besteht er aus 248 Bauteilen, die zu einem größeren Bauteil zusammengeschweißt oder -gelötet werden. Mithilfe von EOS’ Kompetenz in der additiven Fertigung konnte der zeitraubende und komplizierte Prozess des Zusammenfügens der 248 Einzelteile umgangen werden. Die Designmöglichkeiten der 3D-Technik ermöglichen Ingenieuren die Gestaltung eines

„Alles-in-Einem-Bauteils“ ohne Schweißnähte und damit ohne potenzielle Schwachstellen. „Die Herstellung des Einspritzkopfs aus einem Bauteil ist überhaupt nur mit EOS-Technologie realisierbar“, erklärt Dr.-Ing. Steffen Beyer, Leiter Produktionstechnologie ‒ Werkstoffe & Prozesse bei ArianeGroup. „Allein die additive Fertigung kann Funktionsintegration, Leichtbau, Designvereinfachung und die Reduzierung der Durchlaufzeiten in einem einzigen Bauteil vereinen.“ Das auf dem industriellen 3D-Drucker EOS M 290 aus einer hitze- und korrosionsbeständigen Nickelbasislegierung (EOS NickelAlloy IN718) gefertigte Bauteil zeichnete sich durch sehr gute Zug-, Dauer-, Kriech- und Bruchfestigkeit bei erhöhten Temperaturen aus. Die ArianeGroup wusste dadurch, dass ihr Ziel umsetzbar war, wollte aber die bereits erzielte Kostenreduktion noch maximieren. Nach den erfolgreichen Pilotversuchen auf dem EOS M 290 System erfolgte die Skalierung auf das größere System EOS M 400-4, das die Herstellungszeit eines Einspritzkopfs mit seiner 4-Laser-Technologie von 133 Stunden beim EOS M 290 auf 35 Stunden verkürzte. „Die Skalierung des Bauprozesses auf das hochproduktive EOS M 400-4 System war für uns ein wichtiger Schritt, um die Industrialisierung und Wettbewerbsfähigkeit des Ariane 6-Projekts voranzutreiben“, ergänzt Dr. Beyer. „Dank der Erfahrung und des Branchenwissens der EOS-Kollegen verlief die Zusammenarbeit sehr effizient. Das Ergebnis spricht für sich und beweist die tolle Teamleistung.“ Das Ergebnis ist der gleiche Funktionsumfang wie zuvor, aber die 122 Einspritzdüsen, die Grund- und Frontplatten und der Verteilerdom mit den entsprechenden Zuleitungsstutzen für die Treibstoffe Wasserstoff und Sauerstoff sind nun ein integrales Bauteil anstelle von 248 zusammengefügten Einzelteilen. Dank des vereinfachten Designs und verbesserten Werkstoffeigenschaften im Vergleich zur Gussqualität konnte die Wandstärke bei gleichbleibender Robustheit deutlich reduziert werden. Die Bauzeit konnte um den Faktor 3, die Kosten um 50 % reduziert werden und somit konnten 50 % der Kosten eingespart werden. Letztendlich wurden auch die Innovationszyklen erheblich beschleunigt ‒ strukturelle und konstruktive Anpassungen sowie Testdrucke konnten ohne die bei Gussteilen notwendige Werkzeugvorbereitung in CAD-Daten übernommen werden. Iterationen nahmen bisher bis zu sechs Monate in Anspruch und können nun in weniger als sechs Tagen durchgeführt werden. Das hat Ariane 6 mehr Vorbereitungszeit bis zu ihrem Einsatz verschafft. In drei Jahren wird Ariane 5 sich langsam verabschieden und es ihrem Nachfolger überlassen, die nächste Phase des Vermächtnisses der Ariane-Familie zu vollenden. 1 : 1 www.tctmagazine.com

015

BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

Dank EOS-Technologie konnte die ArianeGroup erfolgreich den Einspritzkopf des Ariane 6 OberstufenTriebwerks VINCI mit einem All-inOne-Design herstellen.

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Kraftfahrzeugbereich

te x t : Daniel O’ C on nor

Micro-Turbine Range Extender, MiTRE und quaderförmiger Wärmetauscher

die lediglich 150 Mikron dick waren, gab. Sowohl Renishaw als auch HiETA erstellten Muster unter Verwendung einer Reihe von Einstellungen; die Muster wurden wärmebehandelt und in den jeweiligen Hauptniederlassungen separat gekennzeichnet. Durch die Ergebnisse konnten die Unternehmen die optimalen Parameter an den Maschinen für dünnwandige Strukturen bestätigen und HiETA konnte zudem eine Designanweisung mit Parametern für Wärmetauscher, die unter Verwendung von laserbasierter Pulverbettfusionstechnologie hergestellt werden, entwickeln.

ANGEWANDTE WISSENSCHAFT

UF DER TITELSEITE VON HiETAs Spezialexpertise ist für Anwendungen BAND 25, Ausgabe 2 des im Kraftfahrzeugbereich attraktiv, TCT Magazines war ein aus insbesondere für Elektrofahrzeuge, wo AF Metall additiv gefertigtes Teil eine Verbesserung der Wärmetauschleistung zu sehen, das wie eine Felsnadel in der des bereichserweiternden Akkus mit Halong Bay aus dem Wasser emporragte. Gewichtsreduzierung und konformer ‚ADDITIVE IS NOT AN ISLAND’ (Additiv Verdichtung zur Erweiterung des Wirkbereichs ist keine Insel) erklärte die Überschrift für der Akkus vereint. einen Artikel über Renishaws kompletten Delta Motorsport, das 2005 gegründet oben: Delta-Motorsport-Mikroturbine mit Produktionsprozess. wurde und seinen Sitz in Silverstone hat, ist HiETA-MiTRE-Wärmetauscher ID2... Bei dem Teil handelte es sich um einen für hochentwickelte technische Lösungen ringförmigen Radialwärmetauscher für ein Mikrogasturbinensystem, für die Kraftfahrzeugindustrie bekannt und wandte sich an HiETA, um das von HiETA Technologies in Zusammenarbeit mit Delta Motorsport sein Angebot an Elektrofahrzeugen zu verbessern. Für ein weiteres als Teil des sogenannten Selective Laser Manufacture Micro-Turbine Projekt von Innovate UK stellten Delta und HiETA einen quaderförmigen (SLaMMIT) Projekts von Innovate UK entwickelt und hergestellt Wärmetauscher als Teil des sogenannten Micro-Turbine Range Extender wurde. Die Geschichte dahinter ist eine wahre Erfolgsstory für die (MiTRE) her, der 2016 beim Cenex Low Carbon Vehicle Event in Millbrook additive Fertigung (AF). von Nick Hurd, dem britischen Minister für Industrie und Klimaschutz, HiETA Technologies wurde 2011 gegründet und konzentriert vorgestellt wurde. sich auf die Implementierung von AF in zwei Hauptbereichen: „Wir können hiermit (AF) sehr viel Technologie in einem sehr kleinen Wärmemanagement und Gewichtsreduzierung. HiETA verwendet Raum unterbringen“, erklärte Scott Herring, der führende technische hierfür eine Reihe von Renishaw-Systemen und hat gerade seinem Leiter von Delta Motorsport. „Er (der quaderförmige Wärmetauscher) AM250 einen RenAM 500M hinzugefügt. Renishaws Beziehung zu wurde über vier Jahre entwickelt und er füllt im Wesentlichen eine Lücke; HiETA ist nicht nur die eines Maschinenherstellers; das Unternehmen das Ziel besteht darin, ein Elektrofahrzeug mit einem kleineren Akku zu hat HiETA bei der Entwicklung von Prozessen und Datensätzen entwickeln, aber immer noch die Reichweite der gelegentlichen Fahrten für seine Produkte geholfen und vertiefte im letzten Jahr seine zu haben, wenn man dies benötigt.“ Beziehung, indem seine Investitionen in HiETA auf 24,9 % erhöhte. Nachdem demonstriert wurde, dass die Herstellung eines Traditionell werden die Wärmetauschprodukte, die HiETA quaderförmigen Wärmetaucherbauteils realisierbar ist, zogen HiETA und verbessert, aus dünnen Blechen von geschweißtem Material Delta Motorsport Renishaw-Technologie heran, um den ehemaligen Titelstar hergestellt. Aufgrund der Komplexität der Designs ist deren zu schaffen, bei dem es sich um den ringförmigen Radialwärmetauscher Produktion sowohl herausfordernd als auch zeitaufwendig, handelt. Dieses Projekt hatte zum Ziel, das Design von Komponenten noch während das für den Schweißprozess verwendete Material komplexer zu machen. Aufgrund der Ringform könnte der Wärmetauscher das Gesamtgewicht des Teils erhöht. Komplex, schwer und um andere Komponenten gewickelt werden und integrierte Verteiler arbeitsintensiv? Das klingt nach einem Job für AF. enthalten, was ein kompakteres Gesamtsystem zur Folge hat. Bisher waren relativ wenig Untersuchungen bezüglich der Nach Reduzierung der Bauzeit von 17 Tagen auf lediglich 80 Fähigkeit von AF zur Herstellung von ausreichend dünnen Wänden, Stunden zeigten detaillierte Tests, dass das Bauteil die Druckabfall- und die für diese Wärmetauscher erforderlich sind, durchgeführt worden. Wärmeübertragungsanforderungen bei einem Gewicht und Volumen, Der erste Test sollte sicherstellen, dass es einen Datensatz für die das ca. 30 % geringer als das eines herkömmlich hergestellten Teils war, Herstellung von auslaufsicheren Wänden in Nickel-Superlegierung, erfüllen würde. Ein wirklich würdiger Titelstar.  1 : 1 www.tctmagazine.com

017

BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

AUSTAUSCH UND ERWEITERUNG

Ein DeltaMotorsportElektrofahrzeug

kommentar

DIE ADDITIVE FERTIGUNG AUF DEM WEG ZUR SERIE WO STEHEN WIR AUS DER SICHT DER PRODUKTIONSTECHNOLOGIE?

Dr. Kristian Arntz, Jahrgang 1978, studierte Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Werkstofftechnik an der RWTH Aachen. Er war von 2003 bis 2009 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IPT in der Abteilung Prozesstechnologie. Seine Arbeitsschwerpunkte waren die HSC-, Mikro- und Hartfrästechnologie für Anwendungen im Werkzeug- und Formenbau. Er promovierte zum Thema »Technologie des Mehrachsfräsens von vergütetem Schnellarbeitsstahl«. Seit dem Jahr 2005 leitet Herr Dr. Arntz die Dr Kristian Branchengruppe »WerkzeugArntz. und Formenbau« und ist seit April 2009 Abteilungsleiter für »Nichtkonventionelle Fertigungsverfahren und Technologieintegration« am Fraunhofer IPT. Hier werden Prozesse der Lasermaterialbearbeitung, des elektroerosiven Abtragens und der Hochdruckwasserstrahlbearbeitung sowie industriellen Fertigungsprozessketten entwickelt und qualifiziert. Herr Dr. Arntz ist Gründungsgesellschafter und Leiter für Forschung und Entwicklung der 2010 etablierten WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH mit Sitz in Aachen. Seit 2015 ist Herr Dr. Arntz darüberhinaus Geschäftsführender Gesellschafter der ACAM Aachen Center for Additive Manufacturing GmbH. Die ACAM GmbH bietet Forschung und Entwicklung, Services und Weiterbildung rund um den Einsatz der Additiven Fertigung in einem industriellen

Partnernetzwerk an.

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IE ADDITIVE FERTIGUNG WIRD DIE ART, wie wir produzieren und insbesondere bestehende Geschäftsprozesse maßgeblich beeinflussen und verändern – dies zeigt sich gerade in den vergangenen Jahren immer deutlicher. Die Verfahren eröffnen nie gekannte Möglichkeiten der Produktindividualisierung, aber auch der Herstellung komplexester Geometrien – sei es für Leichtbau, Funktionsintegration oder andere Anwendungen. Auf diese Weise können Kunden individuell bedient und ganze Baugruppen mit neuen Funktionen realisiert werden. Gleichzeitig sind die Kosten für additiv hergestellte Bauteile in erster Näherung nahezu unabhängig von Stückzahl und Komplexität. Gerade dieser letzte Punkt bedeutet aber auch, dass die klassischen Methoden zur Effizienzsteigerung oder Kosteneinsparung beim Einsatz der Additiven Fertigung kaum Wirkung zeigen. Ein nahezu konstanter Stückpreis bedeutet eben auch, dass Skaleneffekte in der Massenproduktion kaum erschlossen werden können – für viele

oben:

The Aachen University of Applied Sciences’ FabBus features eight workstations for training and further education as well as twelve 3D printers.

LINKS:

Inside ACAM, Aachen Center for Additive Manufacturing.

wird nur das Datenpaket. Als Resultat können bestehende Geschäftsprozesse und Wertschöpfungsketten maßgeblich verändert und über alle Wertschöpfungsstufen sowie den gesamten Produktlebenszyklus hinweg erhebliche Kostenvorteile realisiert werden. In vielen Bereichen werden dadurch neue Wertschöpfungsnetzwerke entstehen. Neue Akteure können und werden dabei im Wettbewerb auftauchen, die klassische Geschäftsmodelle in Frage stellen. Insbesondere die Verknüpfung mit Online-

Plattformen, auf denen Kunden digitale Dateien austauschen und dann selbst – oder mit schnell erweiterbaren Ressourcen – Bauteile produzieren, haben großes Potential in vielen Bereichen heutiger Zuliefererketten. Durch die Substitution klassischer Arbeitsvorgänge kann so zumindest teilweise der Aufwand für die Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung signifikant reduziert werden. Gleichzeitig steht ein großer Bereich der Produktion aus heutiger Sicht vor der zentralen Frage, wie die verlockenden Möglichkeiten der neuen Verfahren mit echten Kosteneinsparungen verbunden werden können. Nur so lässt sich die Additive Fertigung für all jene Felder der Produktionstechnologie einsetzen, in denen ein hoher Wettbewerbs- und Kostendruck herrscht. Hierzu zählt sicherlich die Automobilindustrie, aber auch weite Teile der Consumer- und Elektronikbranche. Produktinnovationen sind hier von zentraler Bedeutung, sie dürfen sich aber typischerweise nicht in signifikanten Preissteigerungen niederschlagen. In all diesen Feldern werden die Anwender in erster Linie von der Frage umgetrieben, wie die Additive Fertigung in industrielle Fertigungs- und Wertschöpfungsketten integriert werden kann. So können vielfach mittels additiver Verfahren „nur“ Halbzeuge hergestellt werden, die weitere, vor- und nachgelagerte Bearbeitungsoperationen erfordern – beispielsweise für Funktions- oder Designoberflächen. Was auf den ersten Blick wie ein Nachteil wirkt, kann aber auch gezielt genutzt werden, um hybride Fertigungsketten aufzubauen. Auf diese Weise wird der Kostenvorteil der klassischen Produktion mit den Designvorteilen der Additiven Fertigung kombiniert. Setzt man solche Kombinationen geschickt ein, können durch Variantenreduktion und Standardisierung sogar die Stückkosten der konventionell hergestellten Bauteile reduziert werden. Seltener gefragte Varianten werden dann durch eine gezielte

„Funktionalisierung“ hergestellt – basierend auf den verfügbaren, konventionell hergestellten Standard-Komponenten. Gerade für solche Kombinationen fehlt es heute noch vielfach an geeigneter Systemtechnik, aber auch Softwarelösungen. Es zeigt sich aber auch, dass gerade hier zunehmend Entwicklungen vorangetrieben werden. So werden neue Lösungen zur Beherrschung der komplexen 3D-Modelle, hochintegrierter Prozessketten ebenso vorangetrieben wie neue Ansätze zur hybriden Systemintegration oder -kombination. Die Additive Fertigung bleibt alles in allem aber sehr Know-how intensiv, insbesondere was die Werkstoffe, die Prozessbeherrschung und die richtige Auswahl von Technologien und Prozessketten angeht. Alles in allem gilt es, die umfangreichen Möglichkeiten der angesprochenen Technologien für die (Serien-)Produktion nutzbar zu machen. Dazu gehören Anpassungen auf beiden Seiten, insbesondere aber auch das Verständnis über die jeweilige Leistungsfähigkeit bestehender und neuer Technologien und Prozessketten. Eine breite Substitution der „klassischen Produktion“ werden wir nicht sehen – vielmehr wird es darum gehen, die jeweilgen „Stärken“ geschickt einzusetzen und zu kombinieren. Darin liegen Chance und Herausforderung gleichermaßen.

ÜBER ACAM – DAS AACHEN CENTER FOR ADDITIVE MANUFACTURING

Eine Vielzahl an Unternehmen steht heute vor der Herausforderung, welche Prozesse, Produkte und Anwendungen im Detail durch die Additive Fertigung beeinflusst werden und wie sie die Verfahren in ihre eigene Produktion integrieren können. Daher stellen all jene Aachener Forschungspartner, die sich mit der Additiven Fertigung beschäftigen, ihre Kompetenzen im Rahmen des ACAM gebündelt für die Industrie bereit. Unternehmen können im Rahmen von Mitgliedschaften, gemeinsamer Forschung und Entwicklung sowie maßgeschneiderter Weiterbildung davon profitieren. Weitere Informationen unter www. acam-aachen.de. 

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019

BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

klassische Produktionsanwendungen bleiben die Verfahren damit in erster Linie „langsam und teuer“. Es stellt sich somit die Frage, ob und wie die Additive Fertigung in die Produktion integriert werden wird, oder ob die Produktion ihre hergebrachten Methoden an die neuen Möglichkeiten anpassen muss. Für beide Szenarien gibt es gute Gründe und vielversprechende Ansätze. Vieles spricht dafür, dass je nach Umfeld auch beide Szenarien realisiert werden. Für disruptive Entwicklungen spricht insbesondere, dass es mittels Additive Manufacturing möglich ist, nahe dem »Point-ofUse« »on-Demand« zu produzieren. Transportiert

Beschleunigung von 3D-Technologien

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Archäologie BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

unten: Archäologische Sensation

aus der Hallstattkultur: Der Unlinger Reiter aus dem 7. Jahrhundert v. Chr. im Auffindungszustand

(Bildquelle: © Landesamt für Denkmalpflege im Regierungspräsidium Stuttgart)



oben: : Die bronzene Reiterfigur von Unlingen wird durch auf pulverbettbasiertes Laserschmelzen von Metall kopiert

REVERSE ENGINEERING DES ‚UNLINGER REITERS‘

(Bildquelle: Concept Laser)

t e x t : S a m Dav i e s

RIGHT: Das Original:

Der Unlinger Reiter

(Bildquelle: © Landesamt für Denkmalpflege im Regierungspräsidium Stuttgart, Ginger Neumann)

ONCEPT LASER, das deutsche 3D-Druckunternehmen, setzte eine seiner Mlab-cusings für die Erstellung einer Kopie einer bronzenen Reiterfigur aus dem Grab eines frühen Keltenfürsten in der Nähe von Unlingen in Deutschland ein. Der ‚Unlinger Reiter‘ ist eine Grabbeigabe, die im Grab eines Keltenfürsten gefunden wurde – den Gräbern wurden oft Gegenstände beigelegt, um die Bedeutung des Toten zu betonen. Obwohl diese Gräber abgesichert waren, wurden sie oft geplündert, was auch hier der Fall war. Aus unbekannten Gründen ließ der Dieb jedoch den ‚Unlinger Reiter‘ zurück, der von Archäologen für die Nachwelt erhalten wurde. Und fast 3000 Jahre später wurde die Figur jetzt aus Pulver gedruckt. Diese Art von Reverse-Engineering-Projekten wurde früher unter Verwendung von Direktformverfahren durchgeführt, wobei jedoch immer die Gefahr besteht, dass das Objekt beschädigt wird. Mit der 3D-Technologie kann jedoch berührungsfrei eine originalgetreue Kopie erstellt werden. Der ‚Unlinger Reiter‘ wurde zunächst durch Computertomographie gescannt, d.h., dreidimensional geröntgt, und dann mit Hilfe der VG Studio Max 3.0 Software von Volume Graphics ausgewertet. Für den 3D-Druck der Figur ließ Concept Laser das Landesamt Baden-Württemberg für Denkmalspflege des Regierungspräsidiums Stuttgart seine

oben:

Extrem genaues Detail: die im 3D-Druck erstellte Kopie des Unlinger Reiters

(Bildquelle: © Landesamt für Denkmalpflege im Regierungspräsidium Stuttgart)

LaserCusing-Technologie mittels einer Mlab-cusingMaschine benutzen. „Volume Graphics in Heidelberg hatte die Idee, zur Herstellung von Kopien 3D-Metalldruck zu verwenden“, erklärte Nicole Ebinger-Rist vom Landesamt BadenWürttemberg für Denkmalspflege. „Wir konnten die Form des ‚Unlinger Reiters‘ durch einen CT-Scanner als STL-

Daten erfassen, ohne dass er dabei berührt oder beschädigt wurde.“ „Wir druckten den Reiter unter Verwendung des LaserCusingProzesses auf einer Maschine von Concept Laser. Concept Laser stellte uns zudem auch seine Materialexpertise zur Verfügung. Der historische Reiter wurde aus einer Kupferlegierung aus der Eisenzeit gefertigt und wir wollten kein Material für genaue Analyse entfernen. Die 3D-Metalldruckexperten fanden eine Kupferlegierung für uns, die dem Original, was spezifisches Gewicht und Dichteverteilung angeht, sehr nahe kommt.“ Concept Laser und Frau EbingerRist sind der Meinung, dass 3D-Technologie die Art und Weise, wie historische Objekte konserviert und ausgestellt werden können, transformiert. Und das nicht zuletzt deshalb, weil theoretisch mehrere Kopien innerhalb kurzer Zeit gedruckt werden können. Die Kopie des ‚Unlinger Reiters‘ wird in zwei Museen in einer Ausstellung mit dem Titel ‚Der Unlinger Reiter – Kelten, Pferde, Wagenlenker‘ ausgestellt. „Originalgetreues Kopieren ohne Direktformverfahren ist sehr wichtig“, fügte Frau Ebinger-Rist hinzu. „In der Museumswelt werden Originalobjekte in Ausstellungen zusammengruppiert, damit sie mit vergleichbaren Objekten kontrastiert werden können. Diese Vergleichssammlungen vermitteln Ausstellungsbesuchern und Forschern einen Einblick in den historischen Zusammenhang.“ „Eine Kopie, die dem Original genau entspricht, kann in Museen an verschiedenen Orten der Welt zugänglich gemacht werden. Theoretisch sollte es in der Zukunft sogar möglich sein, schwer beschädigte Objekte zu rekonstruieren, wodurch diesen ihre ursprüngliche Form zurückgegeben wird. Wir wären somit in der Lage, die zerstörenden Spuren der Geschichte an einem Gegenstand auszulöschen.“  1 : 1 www.tctmagazine.com

021

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Gießverfahren BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

oben links, links & oben:

In Somos Element gedruckte Teile der Peridot Inc., die im Feingussverfahren gebrannt werden sollen.

T E X T : Da n i e l O ’C o n n o r

DIE RÜCKKEHR DES FEINGUSSVERFAHRENS

EIT DEN ANFÄNGEN DES 3D-DRUCKENS wollen seine Anwender Opfermuster erstellen, die bei Gießverfahren zum Einsatz kommen. Dies ist der nächste logische Schritt nach der schnellen Prototyperstellung. 1995 verfasste Professor Phil Dickens ein Referat über die Konversion von RP-Modellen (Rapid Prototyping, d.h. schnelle Prototyperstellung) in Feinguss und in einer Veröffentlichung von 2003 mit dem Titel ‚Developments in Rapid Casting’ (Entwicklungen in Rapid Casting) mutmaßte der Redakteur Graham Troman, dass „dieses Buch bei den Lesern keine Zweifel daran lassen sollte, dass Rapid Casting in der Entwicklung des Prototypgusses eine wichtige Rolle spielt.“ 3D Systems führte in den frühen 90er Jahren das Quickcast-Material für Stereolithographie (SLA) ein und seitdem gab es, sehr zur Frustration potentieller Verwender, relativ wenig Entwicklung. Nehmen wir das in den USA ansässige Produkt- und Werkzeugentwicklungsservice-Unternehmen Peridot als Beispiel – obwohl es schon früh Stereolithographie-(SLA)-Muster für Feinguss adoptiert hatte, ist das Unterhemen nicht willig, diese für Kunden wie z.B. Whirlpool, Caterpillar, ITT Defense und Taylor Made Systems zu verwenden. Es sorgt sich insbesondere über Ascherestgehalt, rückständige Elemente, die sich auf Legierungen und die Genauigkeit allgemein auswirken können. 2016 führte DSM Somos bei RAPID ein neues Material ein, von dem behauptet wird, dass es viele dieser Probleme löst. Clive Coady, der ehemalige Produktleiter bei Somos, erklärte TCT damals, „dass wir im Bereich der Werkzeugbestückung die Einführung von Somos Perform gesehen haben, was die Werkzeugbestückung für einige Unternehmen

revolutioniert hat; Somos Element ist ein Material, das aufgrund seiner Ausbrenneigenschaften und seines geringen Antimongehalts bei Feingussanwendungen dasselbe erzielen könnte.“ Nach der Einführung von Somos Elements bei RAPID wurde das Interesse von Peridot angeregt. Das Unternehmen beschloss, das Material bei einem Gießereikunden, der Pumpenausrüstungen herstellt, versuchsweise einzusetzen. „Seitens des Gießereikunden besteht eine steigende Nachfrage nach hochqualitativen Formmustern, mit denen sie fehlerfrei Endverbrauchsteile schnell und effizient herstellen können“, sagte Dave Hockemeyer, der Vorstandsvorsitzende von Peridot. „Mit Somos Element haben wir endlich ein Material, das zur Erstellung von Mustern auf einer SLA-Maschine verwendet werden kann, das ausbrennt und in der Gießerei gute Ergebnisse liefert. Es stellt eine bedeutende Verbesserung zu dem dar, was wir früher mit SLA-Mustern gemacht haben, und das bedeutet, dass wir Kunden bei der Herstellung sauberer, glatter Teile helfen können. Der Kunde war mit den Teilen sehr zufrieden. Und er hat bestätigt, dass er gerne weiterhin 3D-Druckmuster verwenden möchte.“ Mit zunehmender Verbesserung von Maschinen nimmt auch die Bedeutung großer Chemieunternehmen hinter Unternehmen wie Somos zu. DSM, der Mutterkonzern von Somos, verfügt über jahrzehntelange Expertise bei der Formulierung von Chemikalien, welche Probleme wie Antimon- und Ascherückstände lösen. Wenn dies zum Einsatz kommen kann, dann müssen Unternehmen wie Peridot dies einfach schneller adoptieren. Peridot erklärte, dass das Element-Material die Feingusskosten und Markteinführungszeit um bis zu 20 % reduziert. Dieses Pilotprojekt ist inzwischen zu einer vollentwickelten Lösung für das Unternehmen geworden. „Somos Element liefert eine äußerst wichtige Innovation für Peridot“, meinte Hockemeyer. „Wir können auf eine lange und umfangreiche Geschichte im Bereich von Metallgussprodukten zurückblicken. Element ist schnell zu einem kritischen Bestandteil unseres Geschäfts geworden, denn es liefert uns eine neue, verlässlichere und qualitativ bessere Alternative zum Metalldruck.“  1 : 1 www.tctmagazine.com

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Werkzeuge, Vorrichtungen und Zubehör

PHILIPS DENKT UM E

rechts: Philips Metallsauggreifer

S WERDE LICHT. Ein einfacher Satz, der über die Produktionsschwierigkeiten bei der Fertigung moderner Lichtlösungen hinwegtäuscht. Glühlampen sind allgegenwärtig und werden in großen Mengen benötigt, doch die Fertigung einer einfachen Glühlampe erfordert wesentlich mehr, als auf den ersten Blick ersichtlich ist. Eine neue Zusammenarbeit zwischen Materialise und Philips Lighting führte bereits zur „Neuerfindung“ eines Lampenhalters, der zuvor anfällig für Fehler war, und zur Automatisierung eines arbeitsintensiven Schritts durch den Einsatz einer leichten Konstruktion. Diese beiden Innovationen liefern dank ihrer betrieblichen Vorteile zusammen bereits Kosteneinsparungen von ca. 89.000 € pro Jahr. Philips wurde im Jahr 1891 für die Herstellung von Glühlampen und anderen elektrischen Produkten gegründet und ist seit über 125 Jahren für seine Innovationen bekannt. Der Philips Lighting Standort in Turnhout (Belgien) spielt eine wichtige Rolle bei der Fortsetzung dieser Tradition. Philips Factory Engineering Designer Danny Van der Jonckheyd und sein Team wollten herausfinden, welches Potenzial 3D-Druck – insbesondere Metalldruck – für ihren Produktionsprozess bereithält. So luden sie Materialise in ihr Werk ein, um ein eingehendes Verständnis der speziellen Anforderungen an die Produktionslinien bei Philips zu vermitteln. Sven Hermans, Business Development Manager bei Materialise, erklärt: „Sie müssen eine Produktionsanlage in Aktion sehen, um die Anforderungen und Belastungen bestimmter Baugruppenelemente zu verstehen, aber auch

den Druck, der auf dem Personal lastet. Vor Ort sahen wir uns Bauteile an und sprachen mit Produktionsmitarbeitern, Wartungssteams und Ingenieuren, um mehr über ihre Probleme und die Verbesserungsmöglichkeiten, für die 3D-gedruckte Lösungen infrage kommen, herauszufinden.“

DRUCKEN, UM TEILEFEHLER ZU VERMEIDEN

Das erste Bauteil, das für Verbesserungen identifiziert wurde, war eine Halterung für die Befestigung von Lampen und das Fernhalten der Drähte von Hitze, wenn Glasröhren geschmolzen und versiegelt werden. Das wiederholte Einwirken von hohen Temperaturen auf einer kontinuierlichen Produktionslinie sowie eine Struktur, die Bindenähte von einer vierteiligen Halterungsbaugruppe umfasst, führten häufig zu Rissen und Bruch mit einem oder zwei Ausfällen pro Woche. Die Halterungen wurden vor Ort mit Ersatzteilen repariert, die Philips am Standort vorrätig halten musste. Doch die mehrteiligen Einheiten ließen sich nur schwer entfernen und demontieren und so konnte die Reparatur bis zu zwei Arbeitsstunden dauern. Darüber hinaus konnte nur eine begrenzte Anzahl von Reparaturen durchgeführt werden, bevor eine vollkommen neue Einheit benötigt wurde, was eine Vorlaufzeit von etwa acht Wochen erforderte. Zusammen mit dem Team erstellte Materialise in einer Co-Creation-Sitzung eine neue Halterung bestehend aus nur einer Struktur, die in Metall gedruckt wurde. Dadurch ließen sich die Montage der Teile und das Entfernen der Bindenahtdruckpunkte

NEUER GREIFER

Diese neue Einstellung führte dazu, dass das Produktionsteam bei Philips eine andere Chance erkannte. Könnte 3D-Druck die Automatisierung eines vorhandenen, arbeitsaufwändigen Prozesses unterstützen? Die betreffende Produktionslinie erforderte zuvor einen Maschinenbediener, der durchgehend anwesend sein musste, um Teile in einem Greifer mit zwölf Bohrungen zu ersetzen, Materialien einzulegen und die fertigen Einheiten zu entnehmen. Für die Automatisierung dieses Prozesses musste die Vakuumsaugleistung des Greifers verbessert und eine leichtere Konstruktion entwickelt werden, die den Belastungen eines Pickand-Place-Roboters trotzdem standhalten würde. Durch die Konsolidierung der Konstruktion, die Erzeugung interner gekrümmter Kanäle und das Drucken des Greifers mit Aluminium (AlSi10Mg) wurden Stärke und Saugleistung verbessert und das Gesamtgewicht der Einheit reduziert, was eine schnellere und zuverlässigere Bewegung ermöglicht. „Durch die neuen Möglichkeiten des Greifers ist kein zeitaufwändiger manueller Austausch mehr erforderlich, wodurch wir im Jahr etwa 80.000 € und eine Vielzahl an Betriebsstunden einsparen“, meint Danny abschließend. „Der gesamte Prozess hat unsere Augen, Gedanken und Herzen für 3D-Druck in einem Maß geöffnet, so dass diese Fertigungsmethode zu einem natürlichen Bestandteil unseres Repertoires geworden ist.“ 

Lampenhalter

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BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

oben: Nahaufnahme Produktionslinie

vollständig eliminieren. In den ersten drei Monaten ihres Einsatzes ist die neu entwickelte Halterung nicht ein einziges Mal ausgefallen. Danny erklärt das so: „Wir dachten, wenn wir Bauteile seltener und einfacher reparieren könnten, wäre das ein großer Vorteil, aber bisher musste noch gar nichts ausgetauscht werden. Selbst wenn wir das ausschließlich im Zusammenhang mit der reduzierten Wartungszeit betrachten, liegen die Einsparungen bereits bei etwa 9.000 € pro Jahr und der Techniker kann sich jetzt auf die wirklichen technischen Probleme konzentrieren.“ Weitere Vorteile waren geringere Kosten und eine reduzierte Vorhaltung an Ersatzteilen, zusätzlich zur Entwicklung von neuen konischen Drahthaltern als Teil der Halterung, die sich an Ort und Stelle warten lassen und die Gefahr einer Beschädigung verringern. Danny fügt hinzu: „Es hat den Gedanken in uns allen geweckt, dass wir die Dinge anders angehen können und sollen. Seit diesem ersten Projekt sind Mitarbeiter aus verschiedenen Fertigungsbereichen mit Ideen an mich herangetreten, wie wir 3D-Druck einsetzen könnten. Das hat unsere Mitarbeiter wirklich motiviert.“

Heben Sie Ihre Produktion auf das nächste Level Mit Hilfe des industriellen 3D-Drucks Die Digitalisierung hat zunehmend Auswirkungen auf die Fertigungswelt. Machen Sie den entscheidenden Schritt hin zu einer hoch entwickelten und agilen Produktion auf Basis des industriellen 3D-Drucks. Teile- und Datenfluss inklusive. EOS bietet ein umfangreiches Lösungs- und Service-Portfolio. Und ist Ihr verlässlicher Partner bei der Implementierung des 3D-Drucks in Produktionsumgebungen. Gemeinsam mit Ihnen gestalten wir die Zukunft der Fertigung. www.eos.info

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Werkzeuge, Vorrichtungen und Zubehör BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

TEXT : Sam Davies

CUSTOMIZATION IN DER PRODUKTIONSHALLE

RINCKLE FÜHRTE SEIN SOFTWARE-SYSTEM PARAMATE IN 2015 EIN, die sich seitdem als zukunftsweisendes Werkzeug für die kundengerechte Anpassung komplexer Produkte etabliert hat. Angefangen von Prothesen bis hin zu Schmuck kann paramate für die Erzeugung kundenindividueller Produkte in diversen Industrien eingesetzt werden. Ein zufälliges Zusammentreffen mit Hannes Kuhn, dem Geschäftsführer von KuhnStoff, einem 3D-Fertigungsdienstleister von Produkten wie Robotikkomponenten, machte trinckle auf eine Marktlücke aufmerksam – gleichzeitig eine ideale Anwendung für trinckle paramate.

oben

& unten: 3D-gedruckte, konfigurierbare RobotikGreifsysteme

Die Konstruktion von Robotikkomponenten kann müheselig, diffizil und zeitraubend sein.  Diese Teile müssen zudem oftmals zur Gewährleistung optimaler Funktionalität an den kundenspezifischen Anwendungsfall angepasst werden. Kuhn erklärte diese Herausforderungen Florian Reichle und Gunnar Schulze, den Mitbegründern von trinckle, die dann wiederum paramate als mögliche Lösung vorschlugen. In Kooperation versuchten die beiden Unternehmen dann das Potential von paramate zur Automatisierung des

Konstruktions- und Produktionsprozesses von Robotergreifern einzusetzen. Die Kosteneffizienz bei der Produktion kundenindividueller Produkte hat zu der Massenadoption der 3D-Drucktechnologie im Bereich des Gesundheitswesens, der Zahnmedizin und der Verbrauchsgüter geführt. paramate unterstützt das Konzept der Kundenanpassung und ermöglicht auch Anwendern ohne CAD-Fähigkeiten mit Hilfe einer benutzerfreundlichen Schnittstelle die millimetergenaue Konfiguration eines Produkts entsprechend ihrer Bedürfnisse. Bei der Konfiguration von Robotergreifern erfasst die web-basierte Software die gewünschten Parameterwerte wie Anzahl und Position der Greifpunkte und erstellt gemäß dieser Angaben die letztliche Form. Dies führt zur erheblicher Zeiteinsparung und Vermeidung von Komplexität für die Anwender, die eine schnelle und effiziente Lösung suchen. trinckles CEO Reichle meint bescheiden, dass die Konfiguration von Robotergreifhänden im Vergleich zu z.B. einer patientenspezifischen medizinischen Prothese möglicherweise ‚etwas trocken‘ sein könnte. Interesse hängt jedoch von persönlicher Faszination ab. Für Hersteller zählt letztendlich das Geschäft. Und eine Designsoftware, die die Skalierbarkeit eines Geschäftsmodells sicherstellt, ist für sie auf keinen Fall langweilig. Vielmehr liefert sie bedeutende Vorteile und neue Möglichkeiten für die Herstellung kundenindividueller Produkte. „Wenn wir über Customization sprechen, dann denken›› die Leute vielleicht zunächst ›› 1 : 1 www.tctmagazine.com

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Inspired by Nature Realized by us Die Bionic Production AG ist ein Spin-Off der Laser Zentrum Nord GmbH in Hamburg. Auf Grundlage umfangreicher Erfahrungen aus unzähligen Projekten in Forschung und Industrie geht die Bionic Production AG einen Schritt weiter und bietet den Kunden die qualifizierte Fertigung von 3D Druckbauteilen an. Kompetenzen und Technologien: • Umfassendes Knowhow in Strategie, Entwicklung, Topologieoptimierung sowie der praktischen Produktion von additiv hergestellten Bauteilen • Unabhängiges Experten-, Produkt- und Marktwissen aller Kostentreibern in der Additiven Fertigung von Metallen und Kunststoffen • Umfangreiche Projekterfahrungen in den Branchen Aerospace, Medical, Automotive, Ships & Rail, Tooling & Logistics Produkte und Dienstleistungen/Anwendungen • Bauteilentwicklung und -optimierung (Parts-/Tools-Screening) und Beratung • Geschäftsmodellüberprüfung und strategische Einordnung • Forschung und Entwicklung zur Industriereife • Additive Fertigung, Parts on Demand von Tools und Kleinserien Wir zeichnen uns durch geringe Durchlaufzeiten und die Konzentration auf industriell qualifizierte Materialien aus. Z.B. Titanlegierung (TiAl6V4), Nickel-Legierungen (In718), Rostfreier Edelstahl (1.4404), Aluminiumlegierung (AlSi10Mg), Polyamid (PA12), Polyamid flammgeschützt (PA12FR) und weitere auf Anfrage

Bionic Production AG Am Schleusengraben 14 21029 Hamburg +49 (0)40 484 010 526

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Werkzeuge, Vorrichtungen und Zubehör

rechts: Mit

paramate können Sie die RobotikGreifsystemenach Ihren Anforderungen konfigurieren

Kundenanfrage wiederholen, machen kundenindividuelle Robotergreifer zu einem idealen Kandidaten für die Automatisierung mit trinckles paramate. Die mit paramate entwickelte WebApplikation kann den Anwendern für jede einzelne Variante Stunden an Konstruktionsaufwand einsparen. , Gerade dieses Automatisierungspotential macht die Stärke von paramate aus. Auf der Basis parametrischer Designprinzipien gibt paramate dem Anbieter die Freiheit, für jedes konfigurierbare Produktelement einen zulässigen Parameterbereich zu definieren. Diese vordefinierten Grenzen gewährleisten Funktionalität und Stabilität, während Algorithmen im Hintergrund die komplexere Konfiguration übernehmen. Hierdurch kann Hannes Kuhn die erheblichen Designherausforderungen meistern und gleichzeitig ausreichend Flexibilität hinsichtlich der spezifischen Bedürfnisse seiner Kunden einräumen. Dass die Konfiguration im Web abläuft, ist für Kuhn besonders wichtig. Endanwender haben so Zugang zu einem einfacheren und schnellen Designprozess. Zusätzlich ermöglicht die paramatePlattform, dass mehrere Komponenten simultan arrangiert werden könnten und bietet sicheres und skalierbares Web-Hosting auf Cloud-Basis, wodurch Produktdaten sicher aufbewahrt werden. Hieraus ergibt sich das Potential für ein geschütztes, praktisches, kundenindividuelles Design innerhalb weniger Minuten oder vielleicht sogar Sekunden. „Nachdem wir Kuhns Designregeln und Parameterbereiche in das System implementiert hatten, konnte er einfach definieren, was er wollte, und die Applikation kann einfach automatisch das Greifersystem berechnen,“ füge Reichle hinzu. „Dank paramate wurde die Designzeit von acht Stunden für eine Greiferhand auf wenige Minuten oder Sekunden reduziert. Die additive Fertigung der Greiferhand selbst ist nicht zu kostspielig, aber acht Stunden für die Konstruktion waren einfach zu lang - die entscheidende Hürde für das Greifersystem.“ Obwohl die paramate-Software offensichtlich schon sehr leistungsfähig ist, ist trinckle kein Unternehmen, das

BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

an die kundenspezifische Fertigung von Schmuck oder ein Smartphone-Case, bei dem man z.B. die Farbe ändern kann und einen Namen aufprägen kann. Für uns sind dies eher simple Formen der Kundenindividualisierung,“ erklärt Reichle TCT. „Für uns geht es bei der Kundenanpassung eher um wirkliche Zusatznutzen, um kundenindividuelle Funktionen, wie z.B. den Robotergreifern. Es gibt viele Fälle, bei denen man ein bestimmtes Greifsystem benötigt, um sicherzustellen, dass die Applikation optimal funktioniert, und wenn man das alles von Hand entwickeln muss, nimmt dies sehr viel Zeit in Anspruch. „Mit einem spezifischen Greifsystem kann man eine Menge Probleme handhaben, was man vorher möglicherweise nicht konnte. Das Gleiche trifft in der medizintechnischen Industrie für Prothesen, Implantate oder Hörgeräte zu; sie werden patientenspezifisch angepasst und erhalten so eine bessere Passform. Zusätzlich erfahren sie eine ästhetische Wertsteigerung. Das kann man nicht mit dem Namen auf einem SmartphoneCase vergleichen. Wir wollen ein Produkt funktional besser machen und Mehrwerte für den Nutzer generieren.“ Hannes Kuhn traf vor etwas über einem Jahr auf einer Ausstellung mit dem trinckle-Team zusammen und es wurde schon bald offensichtlich, dass die paramate-Software genau das war, was er benötigte. Er erklärte Reichle die Einschränkungen und Herausforderungen, denen er beim Bau von Greifersystemen gegenüberstand. Unter anderem ging es hierbei darum, die Luftkanäle optimal zu positionieren. Für die manuelle Konstruktion eines Greifersystem benötigt ein Industriedesigner im Schnitt bis zu acht Stunden. Die komplexen Designaufgaben, die sich bei jeder

sich auf seinen Lorbeeren ausruht. Gunnar Schulze, trinckles Technischer Leiter beabsichtigt, weitere auf dem Markt verfügbare CAD-Systeme zu integrieren, um den Anwendungsbereich von paramate zu erweitern und seine Fähigkeit zur Herstellung konfigurierbarer Produkte zu vergrößern. Schulze ist zurückhaltend und vermeidet es, Namen zu nennen. Er gibt jedoch zu verstehen, dass es eine Liste potentieller Kandidaten gebe und dass vor Jahresende zumindest ein neues Programm angekündigt würde. trinckles Ambitionen hören hier aber nicht auf. Das deutsche Unternehmen möchte in der sich ständig weiterentwickelnden Welt der additiven Fertigung eine wichtige Rolle spielen. „Vielleicht ist noch etwas Wunsch dabei, aber ich stelle mir vor, dass paramate eine relevante Rolle im Konzept der Smart Factory einnehmen kann,“ erklärt Schulze TCT. „Wenn wir an moderne Produktionseinrichtungen denken, die sehr wandlungsfähig sind, die schnell auf die Herstellung neuer und unterschiedlicher Produkte umgestellt werden können, dann kommt auch der Punkt, an dem einige Elemente schnell modifiziert und neue, kundenindividuelle Elemente kurzfristig konstruiert werden müssen. In diesem bestimmten Bereich der Automatisierung sehe ich paramate als Lösung.“ trinckle hat seit der Gründung im Jahr 2013 eine beachtliche Entwicklung hinter sich gebracht, um eine so führende Position einzunehmen. Mit Cloud-basierter CADSoftware und einem 3D-Druckservice, mit dem Anwender ihre Ideen und Produktkonzepte in die Tat umsetzen können, hat sich trinckle in der additiven Fertigungsindustrie etabliert. 2015 wurde trinckle als eines von fünf Start-Ups auf der Formnext powered by tct ausgezeichnet; ein Award, der dem jungen Unternehmen viel Aufmerksamkeit einbrachte. Die paramate-Software als neuestes Produkt am Markt verstärkt diese Wachstumsposition. Dies zeigt sich vor allem in Situationen, in denen potentielle Kunden selbstständig mit eigenen Anwendungsideen auf das Unternehmen zukommen. „Wir haben festgestellt, dass mehr und mehr Unternehmen Interesse an 3D-Druck haben, und alle die wir treffen, sind an unseren Lösungen interessiert,“ sagte Reichle abschließend. „Das erste Feedback, das wir zu paramate erhielten, war positiv. Seit diesen Anfängen hat es sich erheblich entwickelt und die Leute sind von den Möglichkeiten begeistert. Und heute erlebe ich es manchmal, dass mir Kunden von sich aus Anwendungsmöglichkeiten für paramate vorstellen und nicht umgekehrt.“  1 : 1 www.tctmagazine.com

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Willkommen zu

Fertigung

UNBEGRENZT Arcam verbindet innovativste Additiv-Fertigungssysteme, hochwertigste Materialien und eigene Produktionskompetenz, unter Revolutionierung der Art und Weise, wie Hersteller Metallkomponenten konstruieren und herstellen. Als fĂźhrender Anbieter von additiven FertigungslĂśsungen fĂźr Titan nutzen wir unser umfangreiches Wissen, um konventionelles Handeln in der Produktion aufzubrechen und sie zu begeistern. Willkommen zu Fertigung unbegrenzt. Willkommen zu Arcam.

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A GE Additive Company

Werkzeugbau, Vorrichtungen und Zubehör

FORMWERKZEUGVERHALTEN WÄHREND DES DURCHLAUFS

TEXT : Mitchell Brown, VERT Design

Ein rudimentärer Metallformring wurde auf das gedruckte Formwerkzeug adaptiert. Hierdurch wurde sichergestellt, dass die Düse nicht in direkten Kontakt mit dem 3D-gedruckten Formwerkzeug kam, wo sie physischen Schaden und/oder Beschädigung verursachen könnte. Wir ließen zunächst ein Material mit hohem Form-Fließindex durchlaufen, um zu prüfen, dass das Formwerkzeug richtig gefüllt und aus der Form genommen werden konnte. Nachdem wir richtig geformte Teile erzielt hatten, wechselten wir auf Polypropylen. Die von uns verwendete Maschine wird manuell bedient und ein Zyklus von der Formwerkzeugbestückung bis zur der Formentnahme eines Teils dauert gewöhnlich 30 Sekunden. Als wir beobachteten, dass Teile nicht voll geformt wurden, trugen wir eine dünne Schicht eines Formtrennsprays auf, wodurch das Material die Form besser füllen konnte. Zwischen den Zyklen verwendeten wir Druckluft zur Kühlung des Formwerkzeugs, da vom geschmolzenen Kunststoff Wärme absorbiert wird. Hierdurch wird eine Beschädigung des Formwerkzeugs vermieden.

KOSTENGÜNSTIGES DESKTOPSPRITZGUSSVERFAHREN

NSER PRODUKTDESIGNUNTERNEHMEN WURDE FÜR DIE ENTWICKLUNG EINER VARIATION EINER SCHLAUCHKLEMME, die bei einer HochgeschwindigkeitsFertigungsanlage verwendet wird, engagiert. Das Produkt funktioniert unter Verwendung eines integralen Scharniers und flexibler Klemmgeometrie. Wir würden das Design normalerweise unter Verwendung von gedruckten SLS-3D-Modellen testen, aber die Ergebnisse waren nicht genau. Es war für uns notwendig, dass die Geometrie in den tatsächlichen Produktionsmaterialien nachgewiesen wurde, was in diesem Fall spritzgegossenes Polypropylen war. Während der Designphase entwickelten wir zahlreiche Iterationen. Diese wurden schließlich auf zwei mögliche Konzepte reduziert. Die Erstellung eines Prototypwerkzeugs aus Stahl oder Aluminium hätte tausende von Dollar gekostet und mindestens 6 Wochen in Anspruch genommen. Wir entschieden uns für ein 3D-gedrucktes Formwerkzeug, da dies schneller und billiger war.

HERSTELLUNG DES FORMWERKZEUGS

Wir entwickelten das Formwerkzeug selbst. Merkmale wie eine glatte Trennlinie, formschlüssige Geometrie und ausreichende Entlüftung kamen zum Einsatz, um zu gewährleisten, dass die Teile erfolgreich gegossen werden konnten. Wir druckten das Formwerkzeug auf einem Asiga Pro2 3D Drucker in Asiga FusionGRAY Hochtemperaturharz. Asiga 3D-Drucker verwenden einen Aufbauprozess, bei dem aktiv feine Harzschichten durch einen Gleitvorgang mit der Bezeichnung „Slide-And-Separate” (SAS) gebildet werden. Dies verleiht ihm eine einzigartige Eigenschaft unter invertierten Stereolithografiesystemen, insofern große Querschnittsflächen schnell in präziser Schichtdicke gedruckt werden können, was sich auf die Geometrie von Spritzgussformwerkzeugen

DIE QUALITÄT DER FORMTEILE

Durch die Verwendung einer manuell bedienten Formmaschine konnten wir Formteile von hervorragender Qualität produzieren. Die erzielte Oberflächenqualität ließ sich mit einer feinen EDM-Bearbeitung vergleichen, die man bei Stahlproduktionsteilen antrifft. Gelegentlich stellten wir sichtbare Fließlinien, Hohlräume infolge von Gaseinschlüssen, Ansätze und merkliche Gussreste fest. Ansätze und Gussreste wurden von Hand beseitigt, um die Formteile zu säubern. Dennoch können sauberere Teile mit besserer Prozesskontrolle und stabiler Materialtemperatur erzielt werden.

FORMWERKZEUGZUSTAND NACH DEM FORMVERFAHREN

Das FusionGRAY-Formwerkzeugmaterial kann verschleißen, wenn es nicht sorgfältig behandelt wird. Die kontrollierte Bearbeitung des Formwerkzeugs ist notwendig, da erhebliche hydraulische Drücke beteiligt sind und ein Überfüllen die Hohlräume des Formwerkzeugs zerstören kann. Hinzu kommt, dass zu starkes Klemmen zum Brechen schwacher Stellen im Formwerkzeug führen kann. Im Verlauf des Einsatzes des Formwerkzeugs bei unserem Projekt stellten wir eine feine Rissbildung fest, was jedoch die Leistung des Formwerkzeugs nicht beeinträchtigte. Der Schutz des Formwerkzeugs kann jedoch durch eine Metallauflage verbessert werden, so dass der Klemmdruck eher von der Auflage als den 3D-gedruckten Einlagen aufgenommen wird.

SCHLUSSFOLGERUNG

Die Verwendung von 3D-gedruckten Formwerkzeugen in Verbindung mit NiederdruckFormmaschinen in unserem Designstudio hat uns die schnelle Herstellung von echten Spritzgussteilen zu niedrigen Kosten ermöglicht. Wir konnten potentielle Designs beurteilen und zudem Bauteilfertigung bei niedrigem Volumen in echten technischen Kunststoffen produzieren.  1 : 1 www.tctmagazine.com

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BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

sehr gut anwenden lässt. Wir waren in der Lage, Formwerkzeuge mit hervorragender Oberflächenbeschaffenheit bei einer Schichtdicke von 25 Mikron im FusionGRAY-Material zu drucken, das bei mehr als 200 °C verwendet werden kann, was für Spritzguss von Polypropylen ausreicht.

INFO: INFO: VDW VDW– –Generalkommissariat GeneralkommissariatEMO EMOHannover Hannover2017 2017 Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken INFO: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabrikene.V. e.V. Corneliusstraße 4 4· 60325 am Main VDW – Generalkommissariat EMO Hannover 2017 Corneliusstraße · 60325Frankfurt Frankfurt am Main· GERMANY · GERMANY Tel.: +49 69 756081-0 · Fax: +49 69 756081-74 Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken Tel.: +49 69 756081-0 · Fax: +49 69 756081-74 e.V. emo@vdw.de · www.emo-hannover.de Corneliusstraße 4 · 60325 Frankfurt am Main · GERMANY emo@vdw.de · www.emo-hannover.de Tel.: +49 69 756081-0 · Fax: +49 69 756081-74 17040_TCT Germ_192x136_de.indd 1 17040_TCT Germ_192x136_de.indd 1 emo@vdw.de · www.emo-hannover.de

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DyeMansion

TEXT : Laura Griffiths

IE BRILLENINDUSTRIE SETZT IMMER STÄRKER AUF 3D TECHNOLOGIEN. Große Firmen wie Materialise sehen bereits das riesige Potential, das dahintersteckt. Angefangen bei der Verwendung von additiver Fertigung zur Kreation von Avantgarde-Designs bis hin zu 3D-Scans für perfekt sitzende, individuell angepasste Produkte. Mittlerweile werden nach Information des Münchener Lösungsproviders DyeMansion etwa 600.000 Brillengestelle durch additive Fertigung hergestellt. Circa 70 Prozent davon werden bereits von DyeMansion gefinisht. Und das ist erst der Anfang. Bereits im Jahr 2015 konnte DyeMansion die ersten vielversprechenden Ergebnisse zur Nachbearbeitung und Einfärbung in allen erdenklichen RAL und Pantone Farben für pulverbasierte, additiv gefertigte Kunststoffe erzielen. Dies geschah Hand in Hand mit der Berliner Brillenmanufaktur ic! berlin, die seit über 20 Jahren handgefertigte, schraubenlose Brillen fertigt. „Das Feedback von ic! berlin war sehr wichtig für uns und die Erfüllung ihrer Anforderungen eine der Hauptantriebskräfte für die Weiterentwicklung unserer industriellen Färbelösung“, erklärt DyeMansion’s CEO Felix Ewald dem TCT Magazine. „Die Brillen Anwendung ist der endgültige Beweis dafür, dass die additive Fertigung in den Markt für hochwertige Mode und Lifestyle Produkte einsteigen kann und definitiv auch wird.“ Die Berliner erkannten die Vorteile der additiven Fertigung für eine kosteneffiziente Produktion von geringen Stückzahlen schon sehr früh und begannen mit dem Design und der Entwicklung einer Kollektion von Brillen, die im Lasersinterverfahren in einem 3D druckbaren Polyamid-‚Plotic‘-Pulver, zusammen mit Plotic-Hybrid-Gestellen hergestellt werden. Diese vereinen sich später sehr gut mit dem von ic! berlin verwendeten Edelstahlmaterial. Unter Verwendung der DyeMansion Powershot S Strahlanlage durchlaufen die standardmäßig weißen Polyamidteile einen speziellen Strahlprozess, der eine glatte und optisch matt glänzende Oberfläche erzielt.

Dies geschieht überwiegend durch das Verschließen ihrer Poren. Im Anschluss werden die Bauteile in der DyeMansion DM60 Färbeanlage im Wasserbad unter Druck und Hitze mit dem gewünschten Farbstoff eingefärbt, der aufgrund einer chemischen Reaktion in das Rohmaterial eindringt. Als Plug und Play System ist die Färbeanlage sehr benutzerfreundlich und funktioniert mit einem Kartuschensystem. Für die neue ic! berlin Kollektion hat DyeMansion bisher vier einzigartige Farbtöne entwickelt. „Mithilfe unserer Technik zur Einfärbung und unseren Lösungen zur Oberflächenbehandlung können ic! berlin und viele andere Brillenhersteller nun endlich 3D gedruckte Brillen anbieten, die hinsichtlich Qualität und Ästhetik alle Anforderungen erfüllen,“ sagt Ewald. „Wenn es um additive Fertigung geht, denken viele zuerst an raue Oberflächen und eher billig aussehende Teile. Unsere Finishing Lösungen verwandeln diese 3D gedruckten Rohteile in hochwertige und langlebige Produkte. Die Produkte von ic! berlin zeigen gut, dass wir die additive Fertigung dahingehend weiterentwickelt haben, eine hohe Qualität und einen außergewöhnlichen Tragekomfort zu gewährleisten.“ Dass der Qualitätsanspruch sowie die dazugehörige Qualitätskontrolle für ic! berlin äußerst wichtig sind, zeigt die Tatsache,

BESCHLEUNIGUNG VON 3D-TECHNOLOGIEN

IN FARBE SEHEN

dass auf jedem produzierten Brillengestell Name und Telefonnummer des Unternehmensgründers und CEO’s Ralph Anderl eingraviert sind. Die Anforderungen an diese additiv gefertigten Produkte sind daher auch für DyeMansion sehr hoch. DyeMansion liefert eine saubere Komplettlösung zur Nachbearbeitung der Polyamidbrillen. Auch Thomas Bochmann, technischer Leiter der Produktion von ic! berlin ist seit Jahren rundum zufrieden. „Zu diesem Paket von DyeMansion gehören Oberflächenbehandlung, das Einfärben in allen erdenklichen Farben sowie die funktionelle Oberflächenversiegelung gegen starke Sonneneinwirkung, Schmutz und Wasser. Hinzu kommt, dass die Finishing Systeme eine äußerst reproduzierbare Farbgenauigkeit und fantastische Oberflächenergebnisse liefern.“ DyeMansion kann bereits auf eine solide Unternehmensgeschichte als Lösungsanbieter für additiv gefertigte Bauteile zurückblicken. Zu Anfangs begann das Unternehmen als Dienstleister für 3D gedrucktes und eingefärbtes Handyzubehör im Corporate Design großer Firmen. Das Team stellte jedoch schnell fest, dass sich die Farbe der Handyhüllen in den Taschen der Kunden abwetzte und somit ihre Hosen einfärbte. Das war der Anlass für das Team um Felix Ewald und Philipp Kramer eine eigne Färbelösung für pulverbasierte Kunststoffteile zu entwickeln. Schnell wurde EOS-Gründer Dr. Hans Langer auf das junge Unternehmen aufmerksam, der noch im gleichen Jahr in das Unternehmen investierte und somit entscheidend zur Entwicklung der DM60 Färbeanlage vor vier Jahren beitrug. Seitdem ist viel passiert. Weltweit über 200 Kunden darunter BMW, IKEA, HP und viele 3D Druck Dienstleister profitieren mittlerweile von den industriellen Finishing Lösungen von DyeMansion. Die Münchner haben sich jüngst sogar mit dem 3D Druck Riesen Shapeways zusammengetan. Shapeways hat ein BetaProgramm für eine neue Oberflächenbehandlung mit der Finishing Methode von DyeMansion vorgestellt. „Zurzeit besteht zwar ein enormer Hype um 3D gedruckte Brillengestelle, aber wir glauben fest daran, dass die additive Fertigung auch nachhaltige Auswirkungen auf die Brillenindustrie haben wird,“ fügt Ewald hinzu. Reduzierte Produktions- und PrototypZyklen, so gut wie keine Lagerhaltungskosten und die Möglichkeit der Individualisierung werden hierbei seiner Meinung nach die Schlüsselfaktoren sein. „Die Brillen Applikation zeigt auf beeindruckende Weise, dass es nun möglich ist, additiv gefertigte Produkte für den Endverbrauchermarkt in großen Stückzahlen zu produzieren. Heute sind die Produktionskosten der Rohteile noch recht hoch. Das wird sich jedoch sehr bald ändern. Bei niedrigeren Produktionskosten und unseren Industrielösungen zur Einfärbung und Oberflächenbehandlung dieser Teile werden Applikationen wie Brillen oder Schuhsohlen auf jeden Fall zunehmen. Und wir freuen uns sehr, die Zukunft der additiv gefertigten Serienanwendungen aktiv mit zu gestalten.“  1 : 1 www.tctmagazine.com

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Grimm-Kolumne

ALLE FÜR EINEN... Wenn es um die AF und das Verständnis ihrer Stellung im Vergleich mit anderen Alternativen geht, ist die Lösung die Zusammenstellung einer Unterstützungsgruppe.

Todd Grimm

tgrimm@tagrimm.com

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TODD GRIMM

ENN ES UM DIE HERSTELLUNG VON BAUTEILEN GEHT, wer wählt dann mit welchem Hintergrundwissen das entsprechende Verfahren aus? In vielen Fällen obliegt die Verantwortung einer Einzelperson oder einer kleinen Arbeitsgruppe. Die Prozessauswahl erfolgt häufig auf Basis von Fachwissen in Verbindung mit etwas praktischer Erfahrung. Selten findet man einen Guru, der alles weiß, und noch seltener eine große Gruppe von Gurus. Infolgedessen haben Sie Teammitglieder, die einige wenige Alternativen allen anderen vorziehen, weil sie diese am besten verstehen und sich damit am wohlsten fühlen. Das tiefere Prozessverständnis fördert Erfolgserwartungen. Alle anderen Möglichkeiten rufen Versagensängste oder ein Gefühl des Risikos hervor. Die Lösung für dieses Problem ist es, alles zu wissen ‒ praktische Kenntnisse aller verfügbaren Optionen zu haben, damit die beste Entscheidung getroffen werden kann. Auf der Ebene des Einzelnen ist diese Lösung jedoch nicht sinnvoll, es gibt einfach zu viel zu wissen. Bringen wir nun noch die additive Fertigung (AF) mit ein und die Lösung wird grotesk. Wenn es um die AF und das Verständnis ihrer Stellung im Vergleich mit anderen Alternativen geht, ist die Lösung die Zusammenstellung einer Unterstützungsgruppe. Die Zeit ist zu knapp und es gibt zu viel zu entdecken, um diese Aufgabe einzelnen Personen in der Produktentwicklung oder Fertigung aufzubürden. Ohne eine Unterstützungsgruppe treffen Einzelpersonen Entscheidungen auf Basis begrenzter Kenntnisse und ihrer Präferenzen sowie ihrer Komfortzone. Auf diese Weise wird die AF häufig nur zur zweitbesten Lösung, ungeachtet dessen, welchen Nutzen sie bringen könnte und wie wettbewerbsfähig sie ist. Ohne eine Wissensgrundlage und etwas Erfahrung kann sie auch wie ein risikoreicher Vorschlag erscheinen. In der letzten Ausgabe habe ich über die Lawine an neuen AF-Lösungen, die derzeit vorgestellt werden, berichtet. Diese Lawine geht auf eine bereits umfangreiche Auswahl an AF-Optionen nieder. Was die Recherche zu einer echten Herausforderung macht, ist die Tatsache, dass jede AF-Technologie anders ist. Es gibt keine allgemeingültigen Eigenschaften, die sich frei auf einen Entscheidungsprozess anwenden lassen. Die AF verfügt über die Vielfalt aller anderen

Fertigungsverfahren zusammen. Alle möglichen AF-Verfahren zu untersuchen und abzuwägen, wäre ein Vollzeitjob. Da Ihre Teammitglieder bereits Vollzeitjobs haben, ist es darüber hinaus aussichtslos, sich das ganze Wissen, das erforderlich ist, anzueignen, um zu entscheiden, ob AF die beste Alternative ist und um anschließend die beste AFTechnologie für das Projekt auszuwählen. Regelmäßige Anwender der AF mögen einwenden, dass ihre Teammitglieder über die nötigen Kenntnisse und die nötige Erfahrung verfügen. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass sie ein oder zwei bevorzugte AFTechnologien haben und die restlichen Möglichkeiten schlicht außer Acht lassen. Die praktische Erfahrung schafft Vertrauen in einen kleinen Teil der AF-Fähigkeiten, während der Rest aus unbekannten, risikoreichen Optionen besteht. Bei der allgemeinen Ermittlung von Zeit, Kosten und Qualität besteht die Herausforderung der Wissenslücke auf höchster Ebene. Noch schwieriger wird es, wenn es um erfolgsbeeinflussende Details geht. Viele der von herkömmlichen Verfahren erwarteten „Selbstverständlichkeiten“, wie die erzielbare Genauigkeit, Werkstoffeigenschaften und Oberflächengüte, sind häufig nicht verfügbar. Stattdessen bieten AF-Technologien „typische“ Werte, die dann auf Basis spezifischer Betriebsparameter näher bestimmt werden müssen. Diese Informationen müssen durch Auswertung quantifiziert und nicht durch selbstständige Recherchen Einzelner aufgedeckt werden. Zudem müssen sie für jede AFTechnologie jedes AF-Lieferanten quantifiziert werden. Die Aufgabe der Informationsbeschaffung einer einzelnen Person aufzuladen, überlässt zu viel dem Zufall und schafft Inseln von AF-Anwendern und NichtAnwendern. Eine solidere, klügere Herangehensweise ist der Aufbau von Unterstützungsgruppen für die Einzelpersonen. Diese Teams, die formal oder formlos sein können, tragen die benötigten Informationen zur AF zusammen und geben diese bei Bedarf in einer beratenden Funktion weiter. Die Unterstützungsgruppe wird zu einer Ressource, die es Designern und Ingenieuren ermöglicht, fundierte Entscheidungen zu treffen. Eine formale Unterstützungsgruppe wäre ein speziell zusammengestelltes Team mit einem Ziel: umfassendes Verständnis aller AF-Technologien, das bei Bedarf weitervermittelt wird. Im Grunde genommen wäre es ein unternehmenseigener Helpdesk für die AF. Für diejenigen, die nicht über die entsprechenden Ressourcen für ein eigenes Team verfügen, wäre eine formlose Unterstützungsgruppe die nächstbeste Lösung. Bei dieser Vorgehensweise schließen sich die Personen mit Erfahrung in der AF zusammen, um ihre Erkenntnisse untereinander und im gesamten Unternehmen weiterzugeben. Zusammen verfügt die Unterstützungsgruppe über umfangreiches Wissen und es müssen nicht mehr einzelne Personen die Last tragen, ein Guru zu werden. Das öffnet die Türen für einen weitreichenderen Einsatz der AF durch ein solides Verständnis dafür, wann, wo, warum und wie die AF genutzt wird. Todd Grimm ist ein getreuer Unterstützer der additiven Fertigungsindustrie und hat Positionen im Vertrieb und Marketing bei einigen der größten Namen der Branche besetzt. Gegenwärtig ist Todd als AF-Industrieberater bei der Additive Manufacturing Users Group (AMUG) tätig. ZITAT: „Wenn es um die AF und das Verständnis ihrer Stellung im Vergleich mit anderen Alternativen geht, ist die Lösung die Zusammenstellung einer Unterstützungsgruppe.“

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