Trumpf TruPrint 1000: Additive Zukunft mit Metallen

Die größte Nachfrage nach AM besteht derzeit in den Branchen Dental, Luftfahrt und Medizintechnik. Hier sehen wir das höchste Marktpotenzial und wollen uns entsprechend positionieren. Dr. Thomas Fehn, General Manager Trumpf Additive Manufacturing

Trumpf war vor einigen Jahren einer der Vorreiter im Bereich der additiven Metallteilefertigung, hat sich dann aber aus dem Verfahren beim Generieren im Pulverbett zurückgezogen. Wie positioniert sich Trumpf nach dem Wiedereinstieg in diesem Umfeld heute?

Sie haben Recht, wir haben uns sehr früh mit additiven Verfahren beschäftigt. Bereits in den 1990er-Jahren haben wir gemeinsam mit dem Fraunhofer ILT das Verfahren Laser Metal Fusion (LMF – oder auch LBM Laser Beam Melting), also dem Generieren im Pulverbett, entwickelt. Gleichzeitig haben wir auch beim zweiten wichtigen AM-Verfahren für Metalldruck Know-how und ein Produktportfolio aufgebaut, beim Laser Metal Deposition (LMD), dem Generieren aus der Düse. 2003 haben wir dann unsere erste LMF-Maschine auf den Markt gebracht. Drei Jahre später haben wir uns aus dem LMF-Markt zurückgezogen. Wir waren schlicht und ergreifend zu früh im Markt mit unserer auf die industrielle Fertigung ausgerichteten Maschine, der Markt war noch nicht reif. 2012 haben wir dann eine neue Markteinschätzung vorgenommen und festgestellt, dass sich die Vorzeichen geändert haben und in vielen Branchen Bedarf nach industriellen 3D-Druckern herrscht. Unser großer USP auf dem Markt ist unsere Jahrzehnte lange Erfahrung im Maschinenbau. Das können wir nämlich sehr gut! Und: Wir sind einer der wenigen Hersteller von AM-Maschinen, der das Herz des 3D-Druckers – den Laser – selbst entwickelt und produziert. Hinzu kommt unsere Digitalisierungskompetenz, die wir auf unsere Anlagen für den 3D-Druck übertragen. Damit können wir zuverlässige 3D-Drucksysteme für Industrieanwendungen bieten.

Trumpf beherrscht die beiden relevanten Verfahren für 3D-Druck mit Metall: Laser Metal Deposition (LMD) und Laser Metal Fusion (LMF).

Was fordert der Markt Ihrer Meinung nach hinsichtlich der verschiedenen Bauraumgrößen und damit verbunden der Skalierung in der Produktion?

Großformat, alle wollen Großformat! Da stellt sich aber die Frage, was Großformat eigentlich ist. Für den einen ist 700 x 700 x 700 mm das Mindeste, wohingegen diese Größe für einen anderen undenkbar ist, weil man da eine dreiviertel Tonne Pulver einfüllen muss – von den Kosten ganz zu schweigen. Trumpf bietet in erster Linie Klein- und Mittelformatmaschinen. Wir sind überzeugt, dass es in Zukunft branchenoptimierte Ansätze geben wird. Die Dentalbranche benötigt eine andere Maschinenausstattung, eine andere Nachbearbeitung und eine andere Art von Verkettung als zum Beispiel die Öl- und Gasbranche. Unserer Ansicht nach wird es also weiterhin Anlagen im Klein-, Mittel- und Großformat geben, aber darüber hinaus noch weitere Lösungen, die auf die jeweilige Branche zugeschnitten sind. Ein Beispiel für die Dentalindustrie ist etwa das neue Multiplate unserer Anlage TruPrint 1000. Dabei wechselt die Anlage die Substratplatte selbst und kann über Nacht durcharbeiten, ohne dass ein Maschinenbediener sie öffnen muss. Davon profitiert die Dentalindustrie besonders, weil hier die Auftragslage stark schwankt und vor allem kleinere Hersteller bei Auftragsspitzen mit der Produktion nicht hinterherkommen.

Mit Additive Manufacturing (AM) lassen sich zahlreiche neue Anwendungsfelder erschließen, zum Beispiel Gaskompressoren oder Bauteile für Satelliten. (Bild: Trumpf)

Wie Sie es ja eingangs bereits erwähnt haben, verfügt Trumpf im Bereich der additiven Metallteilefertigung neben dem Laserschmelzen im Pulverbett auch über das Laserauftragsschweißen. Wie sehen Sie die Potenziale der beiden unterschiedlichen Technologien?

Ich sehe bei beiden Technologien sehr große Potenziale. Das Laserschmelzen im Pulverbett – wir bei Trumpf nennen es Laser Metal Fusion (LMF) – eignet sich besonders für Bauteile mit komplexen Formen und besonderen Eigenschaften. Wir können damit Geometrien herstellen, die es zuvor nicht gab. Große Chancen sehen wir beispielsweise in der Medizintechnik, da wir langlebige Implantate drucken können, die individuell auf Patienten zugeschnitten sind. Das Laserauftragsschweißen, bei uns Laser Metal Deposition (LMD) genannt, punktet mit einer hohen Prozessgeschwindigkeit. Prototypen lassen sich damit gut herstellen. Die Industrie setzt LMD auch ein, um Bauteile zu reparieren oder um weitere Strukturen zu ergänzen. Außerdem hat Trumpf als Hersteller für Lasertechnik verschiedene Strahlquellen im Angebot. Wir haben zum Beispiel einen speziellen Laser mit grüner Wellenlänge entwickelt, der – angebunden an die TruPrint 1000 – Kupfer und andere Edelmetalle druckt. Wir bieten dem Kunden die Lösung an, die am besten zur Anwendung passt.

Trumpf hat einen grünen Laser entwickelt, mit dem sich auch stark reflektierende Materialien wie Kupfer mit AM verarbeiten lassen.

Wo sieht Trumpf die aktuellen Herausforderungen der Additiven Fertigung? Was ist das, was aus dem Markt diesbezüglich kommt?

Es geht in erster Linie um die Maschinenauslastung. Bislang liegt sie über alle Hersteller hinweg, abgesehen von den Branchen Dental und Luftfahrt, meist deutlich unter 50 Prozent. Deshalb bietet Trumpf spezielle Schulungs- und Beratungsprogramme an, die die Kunden unterstützen, geeignete Anwendungen zu identifizieren. Auf der technischen Seite müssen die Hersteller Maschinen konzipieren, die es den Kunden ermöglichen, zuverlässig Bauteile zu drucken, ohne tief in die Basistechnologie einzusteigen. Dabei gilt es, eine hohe Qualität und Produktivität zu gewährleisten. Das ist vergleichbar mit der Lasertechnik vor 20 Jahren. Damals mussten Unternehmen einen Doktor der Physik einstellen, wenn sie einen Laser einsetzen wollten. Heute können Maschinenbediener mit entsprechender Einführung einen Laser bedienen. Genau da müssen wir auch mit der Anlagentechnologie für die Additive Fertigung hin.

Mit ihren Zusatzfunktionen wie etwa dem Multiplate eignet sich die Anlage von Trumpf im Kleinformat TruPrint 1000 sehr gut für die Dentalindustrie. (Bild: Trumpf)

Ist das Ihrer Ansicht nach auch ein großes Thema hinsichtlich Mitarbeiterweiterbildung?

Definitiv. Die Mitarbeiter benötigen nach wie vor Spezialwissen und Erfahrung, um einen 3D-Drucker zu bedienen. Im Moment ist es noch so, dass sie zusätzlich die physikalischen Prozesse genau verstehen müssen, um die richtigen Parameter einzustellen. Künftig sollte es zum Beispiel möglich sein, einen CNC (Computerized Numerical Control) -Techniker dahingehend zu schulen, eine AM-Maschine zu bedienen. Das ist aus meiner Sicht kein Problem, wenn die Maschinen die notwendige Bedienerfreundlichkeit aufweisen.

In welchen Branchen sieht Trumpf die größten Potenziale, wo ist am meisten Bewegung?

Die größte Nachfrage nach AM besteht derzeit in den Branchen Dental, Luftfahrt und Medizintechnik. Hier sehen wir das höchste Marktpotenzial und wollen uns entsprechend positionieren. Die Öl- und Gasbranche ist ebenfalls im Kommen. Im Automotivbereich müssen wir unterscheiden zwischen Prototyping und Serienfertigung. Während beim Prototyping AM nicht mehr wegzudenken ist, sind die Technologien bei der Serienfertigung bislang wenig verbreitet. Meistens scheitert es daran, dass die Hersteller mit der Additiven Fertigung die Kostenbasis der etablierten Technologien erreichen müssen. Das ist mit jungen Fertigungsverfahren wie AM schwierig.

Und welche Branchenbereiche ziehen derzeit am meisten an?

Die Öl- und Gasbranche hat sich über viele Jahre entwickelt und nimmt langsam Fahrt auf. Die Raumfahrt ist mit den kommerziellen Projekten im Moment ganz verrückt nach AM. Dental, Medizintechnik und Luftfahrt sind wie gesagt am reifsten und entwickeln sich kontinuierlich weiter.

Ist im Bereich Automotive erkennbar, dass die Additive Fertigung eher im Betriebsmittelbereich kurzfristig Nutzen bringen kann?

Einfach ausgedrückt ist es so, dass die meisten Anwendungsfälle für AM im Automotive-Umfeld im Betriebsmittelbau, auch Tooling genannt, angesiedelt sind. Die Firmen sammeln Erfahrung in der Hoffnung, die Technologie weiterzuentwickeln, um sie so vielleicht später mal für das eine oder andere Serienteil zu verwenden. Fürs Prototyping nutzen die Hersteller AM wie gesagt schon lange. Außerdem sind Bauteile in Kleinstserien keine Seltenheit mehr, zum Beispiel im Motorsport.

Hat die Industrie aus Ihrer Sicht die Additive Fertigung generell angenommen?

Teilweise. Die Branchen Dental, Medizintechnik und Luftfahrt haben das Thema für die kontinuierliche Teileproduktion angenommen. In der Öl- und Gasbranche ist die Additive Fertigung bei Sonderbauteilen etabliert. Die Raumfahrt sucht gerade die richtige Maschine, um Bauteile zu produzieren. Bei der Serienfertigung in der Automobilindustrie ist sie noch nicht angekommen, abgesehen vom Betriebsmittelbau. Insgesamt etabliert sich AM langsamer als ursprünglich angenommen. Zudem wird AM die klassischen Verfahren nicht ablösen, sondern ergänzen.

Ein letztes Wort zur Additiven Fertigung.

Die Additive Fertigung ist ein absolutes Muss für eine Firma, die Metallverarbeitung zu ihrer Lebensader erklärt hat. Sie eröffnet vielseitige Möglichkeiten, neue Märkte zu erschließen. Ihr gehört die Zukunft.

Wir bedanken uns für das Gespräch!

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