„Wo stehen wir beim Thema Additive Fertigung aktuell und welche neuen Materialien sind in der Zukunft möglich?“ – Mit dieser Frage eröffnete Dr. Patrick Glöckner, VP Industry Cross Innovation, Evonik Industries AG und Vorstand des Kunststoffland NRW e.V. den Innovationstag 2019 des Vereins und gab damit zugleich den roten Faden vor. Reichlich gebündelte und vertiefende Informationen lieferten die Vorträge der Referenten, die in Teilen durchaus kontrovers waren.
Zum aktuellen Stand und zur Zukunft der additiven Fertigung von Einzelteilen und Kleinserien referierten Frank Kynast, Manager Additive Manufacturing, Arburg GmbH + Co KG, und Hagen Tschorn, Geschäftsführer Canto Ing. GmbH, in ihrem Partnervortrag. Wichtig für den erfolgreichen Einsatz des 3D-Drucks sei es, vorhandene Serienteile nicht 1:1 wie im Spritzgießverfahren abzubilden, in dem sich bspw. komplexe Geometrien häufig nur mit Hilfe mehrerer zusammengesetzter Teile umsetzen ließen, so Kynast. In der additiven Fertigung könne man stattdessen durch neue Geometrien mehrere Funktionsbauteile in einer einzigen Baugruppe zusammenfassen und damit deutlich Kosten reduzieren. Der Experte betonte, dass der Freeformer und das offene Arburg-Kunststoff-Freiformen (AKF-Verfahren) an das zu verarbeitende Standardmaterial angepasst würden – und nicht umgekehrt, und so die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Materialien weitestgehend erhalten blieben. In der Idee Bauteile „neu zu denken“ läge der Mehrwert für die Industrie, so Kynast. Additive Manufacturing sei dafür gedacht, neue Produkte hervorzubringen.
Bereit für die Serie
„Der Prototypenmarkt mit der additiven Fertigung ist prinzipiell gesättigt und die Verfahren sind bei den meisten Kunden bekannt und etabliert, interessant wird zunehmend das Thema Serie“, führte Hagen Tschorn in seinem Beitrag aus, sinnvoll sei 3D-Druck gerade bei kleineren Stückzahlen. Hier macht die additive Produktion in der Serienfertigung bis zu Losgrößen um ca. 1000 Artikel bereits heute Sinn. Insbesondere dann, wenn die Teile obendrein noch individualisiert gefertigt werden müssten.
In ihrem Vortrag „3D-Druck – Künftige Materialien und Technologien in der Industrieproduktion“ führte Sylvia Monsheimer, Head of Market Segment Neue 3D Technologien, Evonik Industries AG aus, dass sich Maschinen und Material gemeinsam weiterentwickeln müssten. Wichtig sei es, quer und neu zu denken. Firmen würden bei kleinen Stückzahlen das Verfahren präferieren, dieses lasse Gestaltungsfreiheiten zu. Durch die veränderte Produktionsweise erfolge auch eine Änderung der internen Abläufe, hier sei es wichtig, das Bewusstsein für diese Veränderung bis in die Spitze des jeweiligen Unternehmens zu tragen.
Einzelteilfertigung on demand
Eine andere Blickrichtung auf den Einsatz der additiven Fertigung zeigte Dr. Tina Schlingmann, Senior Referent Technik Gesamtsystem Bahn, Deutsche Bahn AG auf. Von elementarer Bedeutung seien die Themen Verfügbarkeit und Ersatzteilmanagement. Das Bauteil sollte hierbei dem Original entsprechen und weder in der Geometrie noch in den Anforderungen abweichen. Nur wenige Materialien würden den hohen Anforderungen bspw. im Bereich Flammfestigkeit standhalten. Gerade der 3D-Druck von Einzelteilen und Fertigung on demand würden als große Chance – besonders in Hinblick auf die hohen Kosten für Ersatzteillager – bei der Deutschen Bahn wahrgenommen, so Schlingmann.
Aus Anwendersicht seien die Automatisierung, die Qualitätssicherung und die Reproduzierbarkeit zurzeit noch die größten Hürden auf dem Weg zur additiven Serienfertigung. Hier seien die Forscher und die Hersteller gefragt, Lösungen zu entwickeln. Neue druckbare Materialien und vor allem auch mehr Nachwuchskräfte seien für die Hersteller von 3D-Druckanlagen wünschenswert.
Kunststoffland NRW e.V.
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