AM-unterstützte Verpackungslösungen bei der Alpla Group

Klemens Bösch, Corporate Technics & Additive Manufacturing, Alpla Werke Alwin Lehner GmbH & Co KG, wird beim 10. Austrian 3D-Printing Forum in Wien einen Vortrag zum Einsatz von Additiver Fertigung in deren Unternehmen halten und Einblick in die Motive und Herangehensweise geben.

Herr Bösch, Sie leiten bei der Alpla Group, einem Spezialisten für Kunststoffverpackungen, den Bereich Additive Fertigung. Sie werden auf dem 3D-Printing Forum in Wien einen Vortrag halten mit dem Titel: „Das Potenzial der Additiven Fertigung nutzen – Material, Zeit und Kosten“. Was werden die Zuhörer da erfahren?

Ich bin schon sehr gespannt auf das Forum und freue mich, hier einen Beitrag bringen zu dürfen. Da wir uns erst seit etwas mehr als einem Jahr wirklich intensiv mit dem Thema Additive Fertigung auseinandersetzen, halte ich den Fokus bei meinem Vortrag auf unsere Herangehensweise, Ideen die beim ersten Workshop besprochen und diskutiert wurden, auf welche Themen wir Wert legen und welche Ziele wir anvisiert haben.

Neben den ersten bereits umgesetzten Beispielen wird meine Präsentation auch aufzeigen, was noch geplant ist und welche Rolle Dienstleister im jetzigen und zukünftigen Tun für uns haben.

Auch Werkzeugeinsätze werden bei Alpla gedruckt, um beispielsweise Serienteile im Originalwerkstoff bemustern zu können, bevor das eigentliche Spritzgießwerkzeug für die Großserie hergestellt wird.

Wann hat man bei Alpla mit dem Thema Additive Fertigung begonnen? Was war die Triebfeder?

Wenn man zurückblickt, nutzen wir die Additive Fertigung schon recht lange. Seit dem Zeitpunkt, als wir in der Produktentwicklung im Jahr 1997 auf ein 3D-CAD-System umgestiegen sind, haben wir schon die ersten Produktmuster (Flaschen und Verschlüsse), die wir im SLA-Verfahren herstellen ließen, unseren Kunden vorgestellt.

In den letzten Jahren wurden auch vermehrt andere Fertigungsverfahren wie FDM und SLS eingesetzt, um sowohl Produktentwicklungen als auch Entwicklungen im Maschinen- und Werkzeugbau zu unterstützen und voranzutreiben. So hat Anfang 2021 unser CTO Klaus Allgäuer zu einem Workshop geladen, um die Bedeutung von AM für Alpla zu definieren und auch festzustellen, in welchen Bereichen wir uns engagieren möchten. Daraus hat sich meine neue Aufgabe entwickelt, die neben dem Erfassen von neuen Möglichkeiten und Anwendungen, Unterstützung bei Investitionen, aber auch die Kommunikation und Veränderung der Denkweise in Bezug auf AM im Unternehmen beinhaltet.

Sie haben beschrieben, dass Sie die Additive Fertigung für verschiedene Anwendungsfälle nutzen. Wo sehen Sie in Ihrem Umfeld den größten Benefit?

In erster Linie versuchen wir mögliche Anwendungsfälle ausfindig zu machen und die passende Technologie zu definieren. Dies machen wir im Bereich der Produktentwicklung, Werkzeugbau über den Maschinenbau bis zu unseren Produktionsbetrieben.

Auch wenn es manche Prozesse verändert, stehen immer der Preis und die Lieferzeit im Fokus, sofern die additiv gefertigten Teile die technischen Anforderungen erfüllen. Der größte Benefit wird dann erzielt, wenn bei geringer Stückzahl der eine oder andere Prozessschritt wie z. B. die CAM-Programmierung oder lange CNC-Bearbeitung eingespart werden kann.

Grundsätzlich ist es aber wichtig, jeden Anwendungsfall im Ganzen zu betrachten. Angenommen ein additiv gefertigtes Bauteil ist zwar teurer als ein konventionell gefertigtes, kann aber einen Stillstand einer Produktionsanlage früher beenden, bringt dies ganz klar einen zeitlichen und somit auch einen klaren Kostenvorteil.

Welche Technologien setzen Sie im Unternehmen ein? Und wofür?

Aktuell haben wir sowohl SLA- und FDM-Desktop-Drucker als auch einen industriellen FDM/CFF-Drucker im Einsatz. Die SLA-Technologie nutzen wir vorrangig für erste Modelle und Muster von Spritzgießteilen und auch Werkzeugeinsätze für Injection Moulding Concept Moulds, mit welchen wir innerhalb kürzester Zeit Kunststoffspritzgießteile im Originalmaterial für Versuchs- und Präsentationszwecke herstellen. So können wir Entwicklungen für neue Innovationen wie auch Entscheidungen bei Kundenprojekten unterstützen und beschleunigen.

Der Einsatz von FDM-Desktop-Druckern findet bei uns oft im Entwicklungsbereich zum Beispiel für Verpackungsanlagen statt. Hier werden die produktspezifischen Formatsätze zuerst in ABS oder PLA zu Testzwecken gedruckt, um schlussendlich diese in Polyamid mit oder ohne Endlosfaser, aber auch in Metall für den Einsatz im Produktionsumfeld zu fertigen. Um die volle Bandbreite der AM-Technologien wie auch Materialien nutzen zu können, setzen wir nach wie vor auf langjährige Partner und deren Erfahrungen.

Bei Alpla werden Serien mit großen Stückzahlen gefahren. Sehen Sie die Additive Fertigung in näherer Zukunft in der Serienfertigung?

Natürlich! Auch wenn sich die produzierten Artikel bei Alpla weit oberhalb der Millionengrenze abspielen, ist dieses Thema präsent. Wie es manche Dienstleister schon bewiesen haben, sind Kleinserien möglich, jedoch können die technischen Anforderungen unserer Produkte noch nicht vollumfänglich erfüllt werden, was unter anderem auch den aktuell verfügbaren Materialien geschuldet ist.

Wenn man die Material- und Technologieentwicklung verfolgt, bin ich sehr optimistisch, dass in naher Zukunft so einiges mehr möglich sein wird. Wir sind und bleiben bei diesem Thema sehr wachsam und sind bereit für Diskussionen und Versuche, unsere Produkte in Zukunft auch in Serie drucken zu können. Es bleibt auf jeden Fall sehr spannend.

Wenn Sie einem Unternehmen, das mit dem Thema Additiver Fertigung am Anfang steht, einen Rat geben sollten, was wäre das?

Einerseits bietet eine Plattform wie das 3D-Printing Forum Austria viele Möglichkeiten. Von allgemeinen Informationen, Kontakten zu Dienstleistern bis hin zum Wissensaustausch mit Firmen, die AM schon professionell einsetzen, ist hier alles vertreten. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass das AM-Netzwerk sehr hilfreich sein kann und im eigenen Tun unterstützt, tolle Projekte entstehen lässt und einen bestärkt, Neues auszuprobieren.

Andererseits würde ich vorschlagen, einfach einmal mit 3D-Druck anzufangen. Seien es erste Anwendungen, welche mit einem Dienstleister umgesetzt werden oder ein kostengünstiger FDM-Desktop-Drucker im Haus, der die ersten Teile druckt, es werden ganz automatisch viele neue und teilweise auch geniale Ideen geboren, die einen möglichen Weg mit Additiver Fertigung aufzeigen können. Wer einmal damit angefangen hat, macht weiter …

Wir bedanken uns für das Gespräch.