HP Printing and Computing HP Jet Fusion 3D 4200: Produktivität auf Industrieniveau

Daniel Kopp, Produktmanager bei der Bibus Austria GmbH und Gerald Resch, Geschäftsführer der Resch GmbH.

Es liest sich nahezu wie eine Bilderbuchgeschichte. Im Jahr 2000 gründete Gerald Resch sein Unternehmen mit einer einzelnen Drehmaschine, mit der er in der heimischen Garage in Lohnfertigung Teile produzierte. Bald kam aufgrund von Kundenanforderungen eine Fräsmaschine dazu. Bereits 2005 zog er ins neu errichtete Firmengebäude und begann ein Jahr später damit, das Unternehmen auch personell zu verstärken. Mit der 2013 hinzugefügten Fertigungshalle wurde schließlich die Betriebsfläche auf 1.500 m² aufgestockt. Diese beheimatet heute Dreh- und Fräsbearbeitungszentren für die Metall- und Kunststoffverarbeitung, ein Sauer-Bearbeitungszentrum mit Ultrasonic-Technologie für die Keramik- und Glasbearbeitung sowie eine Maschine für Rührreibschweißen. Die Qualitätssicherung erfolgt in einem separaten Messraum, in dem neben taktilem Messen auch Laser-Scannen möglich ist. Mit dieser Ausstattung bietet die Resch GmbH ein Bearbeitungsspektrum, das dem südsteirischen Unternehmen eine Sonderstellung in der Region eingebracht hat. Auch im Materialumfeld bleiben bei Resch kaum Wünsche offen. „Unsere Kunden wissen, dass sie bei uns nahezu unbegrenzte Möglichkeiten in der Zerspanung vorfinden. Das hat auch dazu geführt, dass es kaum eine Branche gibt, in der wir nicht zu Hause sind“, erklärt Gerald Resch, Gründer und Geschäftsführer des Unternehmens, das sich in der Zwischenzeit zu einem gefragten Industriepartner für die Herstellung von Prototypen und Präzisionsteilen entwickelt hat. Dass man sich der Region verbunden fühlt, zeigt Resch auch darin, dass man im Rahmen des Projektes „Erlebniswelt Wirtschaft“ des Landes Steiermark, in dem das Unternehmen aktiv mitwirkt, die Fertigung der Resch GmbH besichtigen kann.

Montagelehren und Betriebsmittel können mit der HP Jet Fusion 3D 4200 problemlos mit kurzen Durchlaufzeiten hergestellt werden.

Gerald Resch
Geschäftsführer der Resch GmbH

„In der HP Multijet Fusion Technologie sehen wir großes Potenzial. Ich bin der Meinung, dass die Technologie für den Industrieeinsatz im Bereich Kunststoff besser geeignet ist als andere Technologien.“

Von der Pike auf

Den Einstieg in die Additive Fertigung hat Gerald Resch vor etwa sieben Jahren begonnen. „Zunächst hat mich einfach interessiert, was es mit den Themen 3D-Druck und Additive Fertigung auf sich hat. Für uns als Hersteller von Prototypen ist das Thema naheliegend und wir sind stets bestrebt, moderne Technologien bei uns im Hause zu nutzen. Dabei ging es mir in erster Linie nicht nur um die reine Nutzung als Fertigungstechnologie, sondern von vornherein auch darum, die Technologie für die Entwicklung neuer Fertigungskonzepte zu nutzen“, so Resch weiter. So wird beispielsweise auf der im Jahre 2014 installierten EOS M290, die im Wesentlichen Titan-, Aluminium, Niro- und Inconelteile fertigt, derzeit ein Forschungsprojekt zum Thema Metall-Keramikverbindungen in Kooperation mit Fraunhofer und dem Campus02 der FH Graz durchgeführt.

Bei einem pneumatischen Bediengerät konnte die gesamte innenliegende Leitungsführung in das Griffelement integriert werden.

Daniel Kopp
Produktmanager bei der Bibus Austria GmbH

„Kunden wie die Resch GmbH nutzen die ganze Bandbreite der Multijet Fusion-Technologie. Vom Prototyp bis zum nutzbaren Funktionsbauteil ist alles dabei.“

Auch im Kunststoff AF mit eigener Maschine

Auch additiv gefertigte Kunststoffbauteile hat man in der Vergangenheit schon länger in Kundenprojekten zum Einsatz gebracht, für die Fertigung jedoch mit einem externen Dienstleister zusammengearbeitet. „Für uns ist es immer wichtig, eng mit Fertigungspartnern zusammenzuarbeiten. Es gibt uns einerseits Flexibilität hinsichtlich Fertigungstechnologien und -kapazitäten als auch die Möglichkeit auf Verfahren und Prozesse zuzugreifen, die wir nicht selbst anbieten können. Die Additive Fertigung von Kunststoffteilen ist bei uns mittlerweile fester Bestandteil des Leistungsangebotes. Das war auch der Grund weshalb wir uns entschlossen haben, in eine eigene Maschine zu investieren. Außerdem gibt es uns die Möglichkeit, die Durchlaufzeiten drastisch zu minimieren. Dazu haben wir uns verschiedene Technologien angesehen. Neben dem Lasersintern, das wir von unserem Fertigungspartner Formrise kennen, kam für uns schließlich auch die Multijet-Fusion-Technologie von HP in die engere Auswahl. Beide Verfahren arbeiten schwerpunktmäßig mit Polyamid als Werkstoff, der in unseren Kundenprojekten meist die erste Wahl darstellt“, erinnert sich der Geschäftsführer. Seit Mai 2018 ergänzt nun eine HP Jet Fusion 3D 4200 den Maschinenpark der Resch GmbH.

Hohe Qualität bei kurzer Durchlaufzeit

Die Maschine bietet ein effektives Bauvolumen von 380 x 284 x 380 mm. Auch beim Multijet-Fusion-Verfahren wird mit Pulver als Ausgangsmaterial gearbeitet, welches über einen Recoater in dünnen Schichten aufgetragen wird. Im Gegensatz zum Lasersintern wird jedoch mittels eines Druckkopfes ein Fusing Agent aufgebracht, der durch eine Bestrahlung mit Infrarotlicht an den beschichteten Stellen zu einem Verschmelzen der Pulverpartikel führt. Ein parallel dazu aufgebrachter Detailing Agent sorgt für Kantenschärfe und verbesserte Oberflächengüte. Dieser verdampft beim Bestrahlen mit Infrarotlicht. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeit als beim Lasersintern. Das Restmaterial kann laut Herstellerangaben vollständig wiederverwendet werden und bedarf nur einer geringen Auffrischungsrate, die meist durch den Ersatz des verbauten Materialvolumens gegeben sei. „Ein bisschen muss man da schon differenzieren. Bei ganz großen Teilen und hoher Packdichte entsteht auch beim Multijet Fusion ein massiver Energieeintrag. Außerdem wird bei einer hohen Packdichte auch viel Detailing Agent benötigt. Beides führt dazu, dass das Restpulver ziemlich belastet wird und bei Polyamid teilweise sogar zu einer Vergilbung führt“, mahnt Resch, ergänzt aber: „Trotzdem machen der wirklich hohe Durchsatz und eine 100%ige Materialisotropie im fertigen Teil dieses Problem leicht wett. Außerdem sind beim Design des Teils keine Anpassungen erforderlich und auch die Jobvorbereitung läuft problemlos ab, da die Ausrichtung im Bauraum keine Rolle für das Ergebnis spielt.“ Das System bei Resch ist zusätzlich noch mit einer Fast Cooling Station ausgestattet, die den Entpackprozess massiv beschleunigt.

Produktiv und industrietauglich

„Das Branchenspektrum von Resch ist schon sehr groß und die Anforderungen dementsprechend vielfältig. Die HP Jet Fusion 3D 4200 bietet da klare Vorteile. Es können problemlos Teile unterschiedlicher Größen gleichzeitig gebaut werden und auch eine hohe Packdichte wirkt sich nicht auf die Performanz aus. Bei einer Bauleistung von bis zu 4.115 cm³/h bedeutet das ein Maximum an Produktivität“, weiß Daniel Kopp, Produktmanager bei der Bibus Austria GmbH, die mit Resch im Bereich der Additiven Fertigung bereits seit 2014 zusammenarbeitet. „Mit Bibus haben wir einen Partner, der die Herausforderungen in der Additiven Fertigung bestens kennt und auch unkompliziert und schnell unterstützt, wenn erforderlich“, lobt Resch den Lösungspartner. Dennoch sieht Gerald Resch, der sich selbst als sehr kritisch betrachtet, wenn es um Qualität geht, noch einige Punkte, an denen er gerne noch Verbesserungen hätte. „Aus unserer Sicht wäre es sehr wünschenswert, wenn die Prozessparameter in der Maschine frei definierbar wären. Das würde uns mehr Möglichkeiten geben unmittelbaren Einfluss auf die Ergebnisqualität nehmen zu können“, wünscht sich der Geschäftsführer und fasst abschließend zusammen: „Es gibt sicher noch einige Punkte, an denen Anpassungen und Verbesserungen möglich und auch nötig sind. Weiß man jedoch, wo die Haken sind und kennt man die Möglichkeiten, um die Fallstricke zu umgehen, handelt es sich bei der Multijet-Fusion-Technologie um eine recht performante und gute Technologie. Nach unserer Einschätzung ist diese Technologie für die additive Herstellung von gebrauchsfertigen Kunststoffteilen für die Industrie am besten geeignet.“