Individueller Problemlöser im Prototyping

Den weitaus größten Anteil bei den additiven Fertigungsverfahren hat bei Hofmann das Laserschmelzen von Metallteilen.

Robert Hofmann
Geschäftsführer der Robert Hofmann GmbH

„Aufgrund des breiten Spektrums an Verfahren, die wir unseren Kunden anbieten können, gibt es fast nichts, was wir nach heutigem Stand der Technik nicht umsetzen können. Darum verstehen wir uns als „Die Möglichmacher““

Ganz am Anfang der Erfolgsgeschichte der Robert Hofmann GmbH stand das 1958 gegründete Unternehmen von Siegfried Hofmann. Dort beschäftigte man sich zunächst mit Maschinenbau und später dann mit dem Werkzeugbau. Vor über 25 Jahren ging daraus schließlich die Robert Hofmann GmbH hervor. Heute ist Hofmann ein mittelständisches Familienunternehmen. Allerdings eines mit einer rasanten Entwicklung, denn mittlerweile zählt es weltweit zu den größten und erfolgreichsten Rapid Prototyping Anbietern. Mehr als 300 Mitarbeiter fertigen Prototypen, Werkzeuge, Prüf- und Vorrichtungslehren, Vorserien- und Serienprodukte für OEMs der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt und Medizinbranche sowie deren Systemlieferanten. Schon früh hat man bei Hofmann die Potenziale der Additiven Fertigung für den Prototypenbau erkannt und in entsprechende Technologie investiert.

Wie auch bei manchen anderen Unternehmen, die sehr früh mit dem Thema Additive Fertigung begonnen haben, war die erste Anlage bereits 1992 bei Hofmann eine Stereolithographieanlage von 3D Systems. Heute verfügt das Unternehmen über Anlagen in den Verfahren Laser Beam Melting, Selektives Lasersintern und FDM. Besonders im Bereich der Metallteilefertigung in 3D Druck blickt das Unternehmen auf eine über 20-jährige Erfahrung zurück.

Neben der Additiven Fertigung stehen den Möglichmachern von Hofmann auch sämtliche konventionellen Fertigungsverfahren zur Verfügung. „Wir verstehen uns als Komplettanbieter und legen besonderen Wert darauf, dass unsere Kunden möglichst schnell zum fertigen Produkt kommen. Und das vom Einzelteil oder Prototypen bis hin zur Kleinserie“, erklärt Robert Hofmann, Geschäftsführer und Inhaber der Robert Hofmann GmbH.

Auch große Bauteile werden bei Hofmann im Laseschmelzverfahren hergestellt.

Breites Verfahrensspektrum

Das Angebotsspektrum für additiv gefertigte Teile ist dabei verhältnismäßig groß. Neben der bestehenden Fertigung von Stereolithographieteilen entstehen im Bereich FDM Teile aus ABS, PA12, Polycarbonat und Ultem 9085 auf einer Fortus 900 von Stratasys. Im Selektiven Lasersintern werden auf zwei Anlagen Komponenten aus PA12 hergestellt. Das neuste Flaggschiff des Unternehmens ist eine neue Multi Jet Fusion Anlage von der Firma HP. Hierauf werden Kunststoffteile aus PA12 fast 10mal schneller gefertigt als bei herkömmlichen 3D Druckverfahren. Den weitaus größten Anteil aber hat heute das Laserschmelzen von Metallteilen. Hierbei kommen Maschinen unterschiedlicher Größen zum Einsatz.

„Mit der Additiven Fertigung von Metallteilen haben wir bereits 1996 begonnen, dieser Bereich wächst bei uns aber mit Abstand am schnellsten. Noch bis Anfang 2017 umfasste unser Maschinenpark bereits 15 Maschinen darunter auch 2 der weltweit größten Metallanlagen. Unser Neubau, den wir vor allem den Entwicklungen in der Additiven Fertigung zu verdanken haben, wird dann auch dieser Fertigungssparte ausreichend Platz für bis zu 50 verschiedenster additiver Fertigungsmaschinen bieten und unsere Gesamtfertigung noch effizienter machen“, so Hofmann weiter.

Dabei reicht das Angebotsspektrum weit über die eigentliche Additive Fertigung hinaus. Kunden können von der Entwicklungsunterstützung bis zum fertig veredelten Teil oder der komplett montierten Baugruppe alles aus einer Hand bekommen. Speziell der Herstellung von Vor- und Kleinserien, dem Lehren- und Vorrichtungsbau und dem Veredeln von Teilen misst man bei Hofmann besondere Bedeutung bei. „Kunden wollen heute ihre Prototypen genau in dem Look-and-Feel, wie es das fertige Funktionsteil aufweist. Man möchte sich ein perfektes Bild vom fertigen Teil machen. Die heute verfügbaren Technologien und die Kompetenz unserer Mitarbeiter ermöglichen es, solche Teile zu liefern. Dazu nutzen wir unsere enorme Fertigungstiefe und die Möglichkeit, das jeweils am besten geeignete Verfahren einzusetzen“, geht der Geschäftsführer ins Detail.

Beratungsbedarf ungebrochen

Den Mitarbeitern von Hofmann ist dabei klar, dass für den Bereich der Additiven Fertigung heute noch ein enormer Beratungsbedarf besteht. „Viele Kunden haben noch lange nicht die ganze Bandbreite der Möglichkeiten der Additiven Fertigung erfasst oder sind sich auch nicht darüber im Klaren, welche Rahmenkriterien dabei zu berücksichtigen sind. Wir sehen es durchaus als unsere Aufgabe, in diesem Bereich Aufklärungsarbeit zu leisten und im Detail darüber zu informieren. Im Rahmen unserer Beratungen helfen wir den Kunden zu verstehen, welchen direkten Nutzen sie aus der Technologie ziehen können“, so Hofmann weiter.

In der Serie angekommen

An einem Beispiel aus dem Aerospace Bereich macht der Geschäftsführer deutlich, dass die Additive Fertigung durchaus auch schon in der Serienfertigung angekommen ist. Für einen Zulieferer im militärischen Aerospace-Bereich baut man beispielsweise seit über zehn Jahren einen Füllanschluss für die Sauerstoffversorgung des Piloten im Eurofighter Typhoon. Der für B/E Aerospace Systems gebaute Füllanschluss ist dabei eine ganz besondere Erfolgsgeschichte. Denn das auf den ersten Blick eher unscheinbar wirkende Teil hat eine entscheidende Rolle für die Sicherheit des Piloten. Der Anschluss ist Teil der Sauerstoffversorgung des Piloten, der durch eine Gasflasche mit reinem Sauerstoff versorgt wird.

Zum Einsatz kommt das System ab einer Beschleunigung von 6 g, um den möglichen Folgen (z.B. Bewusstlosigkeit) eines Absackens des Blutes im Gehirn entgegenzuwirken. In diesen Situationen muss der Füllanschluss enormen Kräften standhalten. An dem Bauteil liegt ein Innendruck von 200 bar an. Bersten darf das Bauteil laut Vorgaben erst ab 400 bar, bei Tests war der 3D-gedruckte Anschluss noch bei 900 bar funktionsfähig. Eine Festigkeit, die in konventioneller Bauweise nicht erreicht werden konnte. Frühere Anschlüsse wurden noch aus fünf Einzelzeilen verschweißt. Dies führte zu einem aufwendigen Fertigungsprozess und war letztlich der Anstoß für die Entwicklung des 3D-gedruckten Anschlusses durch Hofmann, einem nach ISO 9100 sowie der Herstellerqualifikation DIN 2303 Q2, Q4 BK1 zertifiziertem Partner der Luftfahrtindustrie. Bislang wurden 1.500 additiv gefertigte Anschlüsse geliefert (Stand: Q2 2016) – alle waren zu 100% funktionstüchtig. Damit hat der Möglichmacher unter Beweis gestellt, dass Serienfertigung im 3D-Druck machbar ist – auch für die komplexesten Bauteile.