Bigger is better – W-3D färbt mit Anlagen von Thies

Die horizontal rotierende Färbetrommel sorgt für gleichmäßigen Farbeintrag und damit für perfekte Färbeergebnisse.

„Wenn Kunden ihre ersten schwarzen oder farbigen Teile von uns in die Hand nehmen, glauben viele, dass diese aus Pulver in der Zielfarbe hergestellt wurden“, erzählt Bernd Weiskircher, Geschäftsführer von W-3D. „Aber das ist reines Färben – direkt im Material, abriebfest, reproduzierbar und ohne zusätzlichen Beschichtungsprozess.“ Seit Anfang an arbeitet W-3D an der Industrialisierung der Additiven Fertigung – und dazu gehört auch das Finish. „Für die Funktion der Teile spielt die Farbe meist eine untergeordnete Rolle, es sei denn, es handelt sich um Sichtteile. Ein graues Bauteil sieht relativ schnell nach Prototyp aus“, sagt Weiskircher. „Ein farbiges Bauteil sieht nach Produkt aus. Das ist der Unterschied, den Kunden sehen und bezahlen.“

Die Anlagen von Thies werden aus 1.4571 Edelstahl gefertigt. Besser geht´s nicht.

Philipp Hinkerohe
Area Manager AM, Thies GmbH & Co. KG

„Wir kommen aus einer Branche, in der die Anforderungen an Qualität und Wiederholbarkeit extrem hoch sind. Dieses Wissen bringen wir in die Additive Fertigung ein. Die Kooperation mit W-3D hat gezeigt, dass praxisgetriebene Entwicklung die besten Ergebnisse liefert – innovativer Maschinenbau trifft qualitätsorientierte Anwendung, und beide wachsen daran.“

Vom Textilfärber zum Hightech-Partner

Die Thies GmbH & Co. KG aus Coesfeld ist in der Textilveredlung eine feste Größe. Seit über 130 Jahren entwickelt das Unternehmen Färbe- und Prozessanlagen, die weltweit im Einsatz sind. „Qualität, Reproduzierbarkeit und Effizienz leben wir seit Jahrzenten“, sagt Philipp Hinkerohe, Ansprechpartner für den Bereich 3D-Färbung bei Thies. „Die Anforderungen in der Additiven Fertigung sind jedoch etwas differenziert, weshalb wir unsere Produkte und unsere Beratung an den Kunden individuell anpassen.“

Mit der zunehmenden Verbreitung der Additiven Fertigung sah Thies früh Potenzial, sein Know-how auf diesen neuen Bereich zu übertragen. Eine vielsprechende, innovative Partnerschaft fand sich mit W-3D und Thies. „W-3D war für uns der perfekte Partner“, erinnert sich Hinkerohe. „Hier treffen Innovationsgeist, technisches Know-how und echtes Produktionsdenken aufeinander.“

Die Farbrezepturen werden entsprechend einer Spektralanalyse der Wunschfarbe zusammengestellt. Lediglich 200 ml Farbstoff werden pro Färbevorgang benötigt.

Bernd Weiskircher
Geschäftsführer, W-3D GmbH & Co. KG

„Unsere Anforderungen entstehen aus echter Produktion – und Thies hat sie umgesetzt. Wenn wir heute sagen, wir färben 1.000 Teile in zwei Stunden und das für weniger als 40 Euro, dann ist das kein Marketing, sondern Fakt. Farbe ist für uns kein Zusatz mehr, sie ist Standard.“

W-3D: Anwender, Entwickler, Antreiber

„Unsere DyeMansion DM60 war irgendwann am Limit“, sagt Weiskircher rückblickend. „Fünf bis sechs Schwarzfärbungen pro Tag, das geht an die Substanz. Reparaturen häuften sich, die Taktzeiten wurden zum Engpass. Die Entscheidung, gemeinsam mit Thies ein neues System zu entwickeln, fiel nach einem Besuch im Coesfelder Werk. Wir haben die miniColor 350/500 gesehen, Farbstoffe selbst angemischt, Färbeversuche gefahren – und das Ergebnis war beeindruckend. Schon der erste Versuch brachte ein tiefes, gleichmäßiges Schwarz, das sofort überzeugt hat. Wir wollten höhere Kapazität, kürzere Taktzeiten, geringere Kosten. Thies hat zugehört – und eine deutlich größere Sondermaschine nach unseren Wünschen konstruiert. So etwas findet man selten.“

Das Färbevolumen der miniColor 350/500 umfasst 54 Liter. Bei der neuen miniColor 550/800 sind es sogar 138 Liter.

Zwei Maschinen – ein abgestimmtes System

Heute arbeitet W-3D mit zwei Anlagen von Thies: der miniColor 350/500, mit 54 Liter Färbevolumen, für bunte Bauteile und der maßgeschneiderten miniColor 550/800, mit 138 Liter Färbevolumen, für große Schwarz-Chargen. „Mit der großen Anlage decken wir unseren kompletten Tagesbedarf in zwei Durchgängen à zwei Stunden ab. Früher brauchten wir dafür zwölf Stunden“, sagt Weiskircher. „Und das Beste: Das dreifache Volumen kostet uns beim Färben weniger als ein einziger Durchlauf in der Vorgängeranlage.“ Die Maschinen sind komplett aus Edelstahl gefertigt und mit einer frei programmierbaren Industriesteuerung ausgestattet. „Das ist eine solide konzipierte Industriemaschine, die Jahrzehnte laufen kann“, schwärmt Weiskircher.

Hochwertige Industriekomponenten sorgen für einen störungsfreien Dauerbetrieb.

Farbe rechnet sich

„Grob gerechnet liegen wir mit den neuen Anlagen nur mehr bei zehn Prozent der ursprünglichen Färbekosten. Die Wartungskosten sind von über 8.000 Euro auf rund 500 Euro jährlich gefallen“, rechnet Weiskircher vor. „Das bedeutet, dass Farbe kein Luxus mehr ist. Wir unterscheiden preislich nicht mehr zwischen grauen und schwarzen Bauteilen. Für einen kompletten Färbejob in der kleineren minicolor-Anlage berechnen wir dem Kunden lediglich 35 Euro. Früher war der Engpass die Färbeanlage, heute ist sie das Arbeitstier. Wir fahren reproduzierbar, mit konstantem Ergebnis, und haben durch die eigene Farbmischung den Materialverbrauch und die Lagerkosten deutlich reduziert.“

Auch in der Steuer- und Regeltechnik setzt Thies auf robuste Komponenten.

Eingebettet in den Gesamtprozess

Die industrielle Farbgebung steht bei W-3D nie isoliert, sondern ist integraler Bestandteil einer durchgängig gedachten Prozesskette. Diese beginnt für den Kunden beim Online-Kalkulator, in dem man sein Teil hochladen kann und zusätzliche Informationen zu Material, unterschiedlichen Postprocessingschritten sowie Farbe auswählen kann. Man erhält in Echtzeit ein Angebot und kann die Bestellung auch direkt über die Plattform auslösen. Daran schließt sich der AM-Workflow aus Jobaufbereitung, Fertigung, Reinigung, Glättung und Färbung an. Erst das abgestimmte Zusammenspiel dieser Prozessschritte ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse auf industriellem Niveau. Der Schlüssel für ein gelungenes Farbfinish liegt dabei in der kontrollierten Vorbereitung der Bauteile – und hier setzt W-3D auf bewährte Technologien aus dem Postprocessing-Portfolio von AM-Solutions (Rösler).

Nach dem Druckprozess erfolgt zunächst das automatisierte Entpulvern und Reinigen der Bauteile in den S1-Anlagen. Diese Strahlsysteme sind so ausgelegt, dass sie nicht nur Pulverrückstände entfernen, sondern zugleich die Oberfläche gezielt verdichten. Das Resultat ist eine gleichmäßig matte, fein strukturierte Oberfläche, die ideale Voraussetzungen für das anschließende Glätten und Färben schafft. Durch die definierte Strahlbearbeitung wird zudem die Haftung der Farbmittel verbessert und der Farbauftrag gleichmäßiger – ein Aspekt, der gerade bei Funktionsbauteilen mit komplexen Geometrien entscheidend ist.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass die sorgfältige Abstimmung von Strahlparametern, Material und Färbeverfahren maßgeblich über den Gesamterfolg entscheidet. Der Färbeprozess beginnt also bereits in der Strahlkabine: Hier werden Oberflächenmerkmale definiert, die später über Glanzgrad, Haptik und Farbtiefe mitentscheiden.

Ein solcher integrierter Workflow spart nicht nur Zeit und Kosten, sondern reduziert auch manuelle Eingriffe. Denn nur wenn alle Schritte – vom Entpulvern über das Strahlen bis hin zum finalen Färben – aufeinander abgestimmt sind, lässt sich ein reproduzierbares, industrietaugliches Ergebnis erzielen. Gerade für Serienanwendungen im additiven Umfeld ist diese Prozesssicherheit ein entscheidender Faktor, um Additive Fertigung wirtschaftlich zu skalieren. „Jeder Prozess beeinflusst den nächsten“, erklärt Weiskircher. „Wenn man beim Entpulvern zu aggressiv ist, nimmt das Material Farbe anders auf. Wenn man beim Glätten falsch arbeitet, haftet die Farbe ungleichmäßig.“

Die Industrie fordert dabei nicht nur gleichbleibende Qualität, sondern auch eine entsprechende Rückverfolgbarkeit. W-3D nutzt dazu eine eigene MES-Software, die alle Prozessdaten dokumentiert. „So können wir jederzeit nachvollziehen, wann welches Bauteil mit welchem Farbansatz behandelt und wie es auf die Färbung vorbereitet wurde“, erklärt er. „Das ist zwingend notwendig, wenn Kunden Serienfertigung verlangen.“

Eine Industriesteuerung an der Anlage ermöglicht eine perfekte Prozesssteuerung und -kontrolle.

Oberflächenqualität als Differenzierungsmerkmal

Für viele Kunden ist die Oberfläche das entscheidende Qualitätsmerkmal – insbesondere, wenn 3D-gedruckte Bauteile sichtbar verbaut werden. Dank der abgestimmten Prozesskette erreicht W-3D heute eine gleichbleibend feine Struktur, die weder nach Prototyp noch nach typischer Additiver Fertigung aussieht. Die Kombination aus MJF-Technologie, präzisem Strahlen und kontrollierter Färbung sorgt für ein Erscheinungsbild, das konventionellen Spritzgießteilen in nichts nachsteht.

Zukunft in Farbe

Die Formnext 2025 wird zur Bühne für diese Partnerschaft. In Halle 12.1, Stand B01, präsentieren W-3D und Thies die miniColor 550/800 erstmals der Öffentlichkeit. Besucher können sich selbst ein Bild machen, wie farbige und schwarze Bauteile in industriellem Maßstab verarbeitet werden – schnell, sauber, effizient.

„Wir zeigen, dass Färbung kein optionaler Prozess mehr ist“, betont Weiskircher. „Farbe gehört genauso zur Serie wie Maßhaltigkeit oder Oberflächenqualität. Das ist unsere Botschaft – und die Formnext ist der beste Ort, sie zu zeigen.“

W-3D auf der Formnext: Halle 12.1, Stand B01