Generativ lohnt bis 100 Teile

von Harald Klieber Die 6. RapidTech in Erfurt stand ganz klar unter dem Motto Generative Fertigung. Wie damit schon jetzt üppige Wettbewerbsvorteile gesichert werden können und welche Tools dazu eingesetzt werden sollten, verraten vor allem Prof. Dr.-Ing. Andreas Gehardt von der FH Aachen und das Team Graphit. Und das neue Epoxidharz von DSM soll 50% Kosten sparen.

Als das beste Ergebnis bezeichnete Grit Hachmeister, Leiterin Kommunikation der Messe Erfurt, die 6. Rapidtech. 300 Tagungsteilnehmer, 1.000 Besucher und 59 Aussteller wurden Ende Mai registriert. „Die Rapidtech ist zahlenmäßig konstant geblieben. Wir haben sogar 15% mehr Aussteller als 2008. Das ist schon mal ganz gut“, wertete Grit Hachmeister während der Fachmesse. Profitiert hatte die Rapidtech vor allem von dem erstmals parallel ausgetragenen Zahntechniker-Kongress, der sich kurzfristig von den auf der Rapidtech thematisierten und als sehr wichtig eingestuften generativen Fertigungsverfahren anziehen ließ. Gezielt besuchten über 80 Teilnehmer den Zahntechniker-Kongress. Die ebenfalls zur Messe veranstaltete Anwendertagung mit Schwerpunkt Design zog rund 200 Teilnehmer an. Die Premiere des Mitteldeutschen Kunststofftages verlief laut Grit Hachmeister ebenfalls erfolgreich. 2010 soll das Thema Schmuckdesign mehr Raum bekommen.

Im Fokus der Fachmesse standen aber klar die generativen Verfahren, wie Ste-reolithographie oder Lasersintern. Allen gemein ist, dass sie nur aus Datensätzen ohne Geometrie bestimmende Werkzeuge fast beliebige Produkte fertigen. Prof. Dr.-Ing. Andreas Gebhardt, Kapazität der Branche und Dozent für Hochleistungsverfahren der Fertigungstechnik an der Hochschule Aachen, warnt allerdings vor dem Begriffsdschungel: „Allein für das ADM, additiv digital manufacturing, gibt es mittlerweile rund 40 ähnliche Begriffe. Das verwirrt und lenkt die Aufmerksamkeit des Anwenders von wichtigeren Kriterien ab. Wichtig ist es, die technischen Einsatzgrenzen und die wirtschaftlichen Aspekte zu kennen.“ Dabei gilt: Ob klassisch oder direkt und werkzeuglos – „einen Prototyp werden Sie immer brauchen“, sagt Prof. Gebhardt. „Entscheidend ist aber: Nicht einfach loszukonstruieren und am Prototypen zu betrachten, was herausgekommen ist. Ein Prototyp, vor allem ein Funktionsmodell, soll Ihnen schon ganz am Anfang der Produktentwicklung vor allem die Verifikation von Produkteigenschaften ermöglichen, um die Funktionen möglichst früh auszuprobieren. Die Frage ist: Welche Informationen brauche ich? Dann kann ich entscheiden: Reicht mir ein Rendering oder eine andere Art der virtuellen Prototypen oder benötige ich einen physikalischen Prototyp und wenn ja, welches Verfahren ist geeignet?“

Beispiele für die direkte generative Produktion gibt es seit etwa sechs Jahren. „Die Technologie unterstützt ideal die Tendenz zu individuelleren Produkten und kleinen Losgrößen. Heute liegen wirtschaftlich zu fertigende individualisierte Serien im zweistelligen Bereich über 10 und unter 100 Teilen“, so Prof. Gebhardt. Etwa in der Medizintechnik, der Zahntechnik, ist die Losgröße 1 ein Muss. „Hier ist inzwischen eine vollständig digitale Prozesskette vom Abdruck bis zum Produkt etabliert“, erklärt Prof. Gehardt. Hier ist die direkte digitale Fertigung im Begriff, ganze Branchen zu verändern. Andere Anwendungen zur Herstellung von serientauglichen Bauteilen sind etwa Werkzeugeinsätze mit konturnaher Innenkühlung, die traditionell nicht ohne weiteres zu fertigen sind und die Realisierung völlig neuer Spritzgussprozesse unterstützen.

Die einzige Werkzeugmaschine in Erfurt stellte übrigens das Team Graphit aus. Seit fast drei Jahren bündeln darin der Werkzeugmaschinenhersteller i-mes, Graphit-Lieferant Gustav Blome und die Zerspanungssysteme Hufschmied ihre Kompetenzen, damit Anwender Schritt für Schritt auf die zukunftsweisende Graphitbearbeitung umstellen können. „Hintergrund ist“, so i-mes-Prokurist Tobias Weber, „wenn Sie alle Vorteile der Graphitbearbeitung nutzen wollen, hilft nicht nur eine präzise Maschine – das ist ein Teil. Denn auch die Auswahl der richtigen Graphitsorte und des entsprechenden diamantbeschichteten Fräswerkzeugs ist ausschlaggebend für das Gesamtergebnis.“ Derzeit betreut das Team Graphit im Verbund bereits rund 30 Kunden. Geschäftsführer Ralph Hufschmied mahnt vor allem das nötige Umdenken zum Graphitfräsen an. „Sie brauchen komplett andere Geschwindigkeiten und Zustellungen. Die komplette Technologiekette hat nix mit der üblichen Metallzerspanung zu tun. Wir fräsen aber heute schon Modelle schneller, als sie mit Rapid Prototyping erstellt werden können“, deutet Ralph Hufschmied die Leistungsfähigkeit des Team Graphit an.

Ein neues Epoxidharz stellte DSM Somos vor. Erste Ergebnisse bei einem Anwender würden allein das Rapid Tooling für Spritzguss mit Somos NanoTool 75% schneller machen und 50% geringere Fertigungskosten bringen. Werkzeugeinsätze und Spritzgussteile könnten in weniger als 5 Arbeitstagen bereit stehen. Aufgrund der herausragenden Oberflächenqualität und dem Zugmodul, die NanoTool bietet, eignet sich der Werkstoff bestens für Metal Coating, einem wachsenden Anwendungsgebiet, das Zeit und Geld spart und eine Alternative zu Prototypen aus Vollmetall darstellt, erklärt der Anwender. Es würde sich zudem für feste, steife, temperaturbeständige Bauteile eignen, wie Windkanaltests in der Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie.

www.rapidtech.de

www.fh-aachen.de

www.i-mes.de

www.hufschmied.net

www.gustavblome.de

www.dsmsomos.com