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anwenderreportage
In einem einzigartigen Projekt zusammen mit der Deutsche Bahn AG stellt die C.F.K. CNC-Fertigungstechnik Kriftel GmbH Handlaufschilder für Bahnhöfe additiv her. Automatisierte Prozesse ermöglichen die Serienfertigung kleinster Losgrößen bei hoher Variantenvielfalt.
Neues Metall-Laserschmelzzentrum von Toolcraft setzt Standards beim 3D-Druck in Metall: Ende 2016 war der Spatenstich für das neue Metall-Laserschmelzzentrum im mittelfränkischen Georgensgmünd. Gut ein Jahr später wurde die Halle bezogen. Mit der Eröffnung des neuen Metall-Laserschmelzzentrums hebt die MBFZ Toolcraft GmbH die Additive Fertigung auf eine neue Ebene. Mehr Fläche und zusätzliche Maschinen erweitern die Möglichkeiten hinsichtlich Durchsatz, Materialvielfalt und Flexibilität. Von Georg Schöpf, x-technik
branchengeschehen
Die meisten Anwender Additiver Fertigung denken für industrielle Funktionsbauteile aus Metall zunächst an das Laserstrahlschmelzen (LB-PBF), das sich als vorherrschende additive Technologie durchgesetzt hat. Dabei sind mittlerweile weitaus mehr unterschiedliche Metall-Technologien bekannt, die sich in Schmelz- und Sinterprozesse unterteilen lassen. Während die Schmelzprozesse bereits in vielen Anwendungen Einsatz finden, etablieren sich die binderbasierten Sinterprozesse gerade erst am Markt. Ampower hat in einer umfangreichen Technologiestudie gemeinsam mit Industriepartnern die neuen binderbasierten 3D-Druck-Prozesse untersucht und neben den Materialeigenschaften auch Kostenstruktur und Designeinschränkungen analysiert.
Am 1. Januar 2018 wurde aus dem Laserzentrum Nord das Fraunhofer Institut für Additive Produktionstechnologien. Prof. Dr. Claus Emmelmann übernimmt die Leitung des Instituts und legt so den Grundstein für ein breit aufgestelltes Leistungsportfolio für Forschung und Entwicklung auf Industrieniveau in der Additiven Fertigung.
Vor 15 Jahren noch Zukunftsvision – heute Stand der Technik: Die additive Fertigung ist dank Digitalisierung, Automatisierung und viel Know-how über Materialien, Prozesse und Designmöglichkeiten in der Serienfertigung angekommen.
Oerlikon AM bietet ein umfassendes Angebot an integrierten Dienstleistungen für die additive Fertigung entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Metallpulverherstellung über die Bauteilkonstruktion bis hin zur Fertigung, Nachbearbeitung und Qualitätskontrolle. Und das mit globaler Präsenz. Dabei beschränkt sich das Angebot aber nicht auf den Metallsektor. Auch im Bereich Polymere und Keramik setzt man auf industriell anwendbare Verfahren.
Paul Horn nutzt die Additive Fertigung bei der eigenen Werkzeugherstellung, insbesondere bei der Herstellung von Prototypen, Sonderwerkzeugen und Trägerwerkzeugen. Die erweiterten Möglichkeiten, welche sich durch die Additive Fertigung ergeben, stellt Horn nun auch seinen Kunden und Partnern zur Verfügung.
Hochkomplexe Bauteile für die Automobilbranche, den Rennsport, Werkzeugbau und den Sondermaschinenbau sowie für die Medizintechnik sind die Spezialität von 3D Laser BW. Das Unternehmen setzt – neben dem Fräsen aus dem Vollen – dafür vor allem auf das SLM-Verfahren, das Metall-Laserschmelzen. Jetzt hat die Tochter der Benseler-Firmengruppe mit zwei neuen Hightech-3D-Druckern ihre Produktion ausgebaut und damit mehr Kapazitäten für ihre Kunden und deren Projekte geschaffen.
Haidlmair hebt Qualitätssicherung auf eine ganz neue Ebene: Der Premium-Hersteller von Spritzgusswerkzeugen Haidlmair GmbH bündelt seine Kompetenz im Bereich der Additiven Fertigung, der Messtechnik und der Qualitätssicherung in der neuen Business-Unit Advanced Technologies. So will man neue Branchen adressieren und flexibler auf die Anforderungen des Marktes reagieren. Von Georg Schöpf, x-technik
Der Nachweis reproduzierbarer Qualität ist bei additiver Fertigung zwar möglich, aber ganz anders und wesentlich komplexer als bei Massenfertigung mit statistischer Qualitätsprüfung. Der Fertigungsdienstleister Kegelmann Technik hat ein durchgängiges Qualitätskonzept mit eigenen Standards entwickelt.
Additiv hergestellte Leitschaufeln für Gasturbinen zur Serie freigegeben: Die Additive Fertigung erobert nach und nach verschiedene Industriesektoren. Die Vorteile des Verfahrens gegenüber einer konventionellen Herstellung sind bedeutend: komplexe Geometrien, innenliegende Hohlräume sowie Gewichtsreduktionen durch FEM-Berechnungen und Topologie-Optimierung. MAN hat das Fertigungsverfahren für die Herstellung von Gasturbinen erfolgreich qualifiziert und für die Produktion freigegeben. Dabei haben sich vor allem additiv gefertigte Leitschaufelsegmente bewährt.
Als Pionier im Bereich der Additiven Fertigung baut bkl-lasertechnik aus dem nordbayerischen Rödental (D) ein eigenes Fertigungscenter mit 1.200 m² Gesamtfläche auf. Grund ist die hohe Nachfrage der Industrie, die diese Technologie für grenzüberschreitende Optimierungen einsetzt. Fachleute sprechen schon von der „Additiven Revolution“: Sie ist eine Komponente, welche die Digitalisierung in der Industrie umfasst und dort ein hohes Einsparpotential bei gleichzeitigem Funktionszugewinn mit sich bringt.
Bereits seit gut 25 Jahren unterstützt die Canto Ing. GmbH seine Kunden von der Entwicklung bis zur Serie. In der Konstruktion geschieht dies mittels modernster CAD- und Simulations-Programme. In der Produktion kann der Full-Service-Provider auf jegliche Anforderung eingehen und überzeugt durch einen hohen Innovationsgrad.
FEM-Berechnungen und Topologie-Optimierung für effizientere Bauteile: Mittels Metall-Laserschmelzen lassen sich komplexe und effiziente Leichtbaustrukturen herstellen. Das ist vor allem interessant für Branchen, in denen es auf jedes Gramm Gewicht ankommt, wie die Luft- und Raumfahrt oder den Motorsportbereich. Um den Prozess von der Konstruktion bis zur Fertigung und zerspantechnischen Nachbearbeitung zu optimieren, entschied sich Toolcraft vergangenes Jahr für das NX Software Paket von Siemens. Damit kann das Unternehmen noch effizientere Bauteile herstellen. So ermöglichen die in der Software integrierten Bausteine für FEM-Berechnungen und Topologie-Optimierung Gewichts- und Kostenreduktionen.
Die Benseler-Firmengruppe steigt mit dem Laser-Beam-Melting-Verfahren (SLM) in die Additive Fertigung ein: Gemeinsam mit der Firma 3D-Laser hat das Unternehmen die 3D Laser BW GmbH & Co. KG gegründet. Der Fokus der zu Jahresbeginn an den Start gegangenen, neuen Unternehmenstochter liegt auf der Additiven Fertigung im metallischen Bereich. Hier entstehen u. a. Direktbauteile, die sich ganz individuell auf ihre jeweilige Funktion hin fertigen lassen.
Industrielle Additive Fertigung ist längst keine Illusion mehr. Das beweist die MBFZ Toolcraft GmbH eindrücklich. Auf Maschinen unterschiedlicher Hersteller fertigt das Unternehmen komplexe Bauteile aus allen gängigen Werkstoffen für die Additive Fertigung sowie aus Sonderlegierungen. Das breite Leistungsportfolio in nahezu allen bekannten industriellen Herstellungsverfahren macht Toolcraft zu einem AM-Lieferanten der Sonderklasse. Von Georg Schöpf, x-technik
Bereits nach nur zwei Jahren nach der Gründung zieht die Irpd AG in größere Räume um. Klares Ziel des Schweizer Unternehmens: Führendes Kompetenzzentrum für Additive Fertigung mit Schwerpunkt auf Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung zu sein. Von Georg Schöpf, x-technik
Rosswag GmbH/Rosswag Engineering – von der Freiformschmiede zum AM-Fertigungsdienstleister mit eigener Metallpulverproduktion: Die Rosswag GmbH ist unter dem Namen Edelstahl Rosswag bekannt für über 100jährige Erfahrung beim Umgang mit Metallwerkstoffen. Gegründet im Jahr 1911 ist der familiengeführte Betrieb mit über 200 Mitarbeitern einer der weltweit führenden Anbieter für Freiformschmiedeprodukte bis 4,5 t Stückgewicht, die in einer ganzheitlichen Prozesskette firmenintern gefertigt werden. Zusammen mit der Gründung der Division Rosswag Engineering im Jahr 2014 wurde auch die erste Investition im Bereich der Additiven Fertigung getätigt.
Die Additiven Fertigung bietet Entwicklern und Fertigungsunternehmen ganz neue Möglichkeiten in der Bereitstellung von Lösungen die früher unmöglich schienen. Die Mitarbeiter der Robert Hofmann GmbH sehen sich als „Die Möglichmacher“ und individueller Problemlöser im Prototyping und zeigen am Beispiel eines Bauteils aus dem Aerospace-Bereich, wie das gemeint ist. Von Georg Schöpf, x-technik
3D-Druck für die industrielle Praxis: Der 3D-Druck ist ein viel diskutiertes Produktionsverfahren. Lassen sich so doch Bauteile erstellen, die es noch gar nicht oder nicht mehr gibt. Dass die Vorteile der Additiven Fertigung durch neue Materialien und Verfahren selbst in Bereichen genutzt werden können, die bisher nicht vom 3D-Druck profitiert haben, zeigt das Leistungsspektrum von Protiq.
Additive Fertigung beschränkt sich nicht nur auf das Bauen der Teile. Gesamtkonzepte vom Engineering über Schulungen bis hin zur Endbearbeitung liefern innovative Lösungen für den Endkunden. Die M&H CNC-Technik GmbH bietet mit ihrem reichhaltigen Erfahrungsschatz und einem breiten Bearbeitungsspektrum sämtliche Disziplinen für eine erfolgreiche Umsetzung additiv gefertigter Teile. Von Georg Schöpf, x-technik
Materialise eröffnet in Bremen das Kompetenzzentrum für die additive Metallteilefertigung: Die Materialise GmbH, den meisten als Softwarelieferant der Magics 3D Print Suite bekannt, eröffnete im April 2016 das Kompetenzzentrum Metallfertigung in Bremen. Auf Maschinen unterschiedlicher Hersteller erarbeitet Materialise angepasste Fertigungsprozesse und liefert hochwertige Metall-AM-Teile für unterschiedlichste Industrien. Autor: Georg Schöpf / x-technik
interview
INTERVIEW Vor Übernahme seiner heutigen Position war Gerd Weber seit Mai 2013 Leiter der Zentralen Produktionsplanung und -steuerung. Er kam 2011 zu Premium Aerotec, zunächst als Leiter der Zentralen Dienste und des Produktionsmanagements am Standort Nordenham. Im März 2003 startete er seine Laufbahn bei Airbus, zunächst im Kabinenausstattungswerk in Laupheim, ab 2006 übernahm er die Entwicklungsleitung für die Long-Range-Systemintegration in Hamburg. Im Jahr 2007 wurde er mit dem Aufbau und der Leitung des A380-Manufacturing Engineering in Toulouse betraut. Mit diesen Erfahrungen übernahm er 2010 die transnationale Leitung der A350-Industrialisierung für Rumpf und Kabine und war für den Aufbau des harmonisierten Produktionssystems der Airbus-Werke verantwortlich. Das Interview führte Georg Schöpf / x-technik
APWorks druckt Wand eines Satellitenpanels als Konzeptstudie: Rund EUR 20.000,- kostet es, einen Satelliten pro kg Masse ins All zu transportieren. Das macht bei einem Satelliten von 100 kg zwei Millionen Euro. Eine stattliche Summe. Zudem müssen Raumfahrtkörper höchsten Belastungsanforderungen standhalten. So zerren zum Beispiel beim „Schuss“ ins All bereits 60 G an den Komponenten eines Satelliten. Zum Vergleich: Ein Rennfahrer muss weniger als 4 G aushalten. Höchste Ingenieurskunst war somit gefragt, als sich Airbus Defense and Space aus Friedrichshafen an Airbus APWorks gewendet hat. Die Frage an die Ingenieure aus Taufkirchen bei München: Kann man eine Satellitenwand leichter, mit weniger Bauteilen und dennoch hochgradig belastbar konstruieren und anschließend in 3D mit Metall drucken? Die Antwort des Teams um Andreas Nick, technischer Leiter bei APWorks, war ein klares Ja. Dennoch steckte, wie so häufig, der Teufel im Detail.
Wachsende Anforderungen an Bauteile und Systeme wie sie u. a. aufgrund verschärfter Emissionsrichtlinien entstehen, verlangen zunehmend kompetente Antworten auf immer neue Fragestellungen. Erfolgreiche Lieferanten streben danach, ihren Kunden als innovativer Entwicklungspartner bei der Lösung derartiger Probleme zur Seite zu stehen. Hochbelastbare und gewichtsoptimierte Bauteile stehen dabei ebenso im Fokus wie kosteneffiziente, umwelt- und ressourcenschonende Fertigungsverfahren. Die generative Fertigung ermöglicht es auf Grund der Gestaltungsfreiheiten, völlig neue Lösungswege zu gehen – wie sie z. B. auch Hirschvogel beschreitet.