Hybride additive Fertigung

«Additive Manufacturing beginnt im Kopf»

| Autor: Anne Richter

Fräsen im Pulverbett: Schon nachdem einige Schichten des Bauteils generativ aufgebaut wurden, kann sofort die zerspanende Bearbeitung stattfinden. Das erspart aufwändige Nachbearbeitung und das Bauteil kommt fertig ab der Maschine.
Bildergalerie: 6 Bilder
Fräsen im Pulverbett: Schon nachdem einige Schichten des Bauteils generativ aufgebaut wurden, kann sofort die zerspanende Bearbeitung stattfinden. Das erspart aufwändige Nachbearbeitung und das Bauteil kommt fertig ab der Maschine. (Bild: Anne Richter, SMM)

Pi2 Process ist in der Schweiz der einzige Anbieter, der sich auf die hybride additive Fertigung spezialisiert hat. Das Unternehmen mit Basis in der klassischen Zerspanung setzt dafür auf konsequentes Prozessdenken.

«Die Schweizer Industrie muss weg von der reinen Funktionalität – hin zum Prozess», dieses Fazit zieht Pietro Pignatiello, CEO und Inhaber der Pi2 Process AG, über die Zukunft des Werkplatzes Schweiz. Und damit umschreibt er auch die Philosophie seines Unternehmens. Pi2 Process ist im Zuge einer Nachfolgeregelung im Jahr 2016 aus der Otto Ackermann AG hervorgegangen, einem Spezialisten für die spanabhebende Fertigung von Bauteilen aus Aluminium, Kunststoff und Buntmetallen. Auch heute noch liegen die Hauptgeschäftsfelder des Unternehmens mit seinen 23 Mitarbeitern in der wirtschaftlichen Zerspanung von Prototypen bis zur prozesssicheren Fertigung von Klein-, Mittel- und Grossserien. Aus­serdem übernimmt das Unternehmen als General­unternehmer die Montage komplexer Bauteilgruppen von der Beschaffung bis hin zur Funktionskontrolle und Transport. Doch die eigentliche Stärke von Pi2 Process liegt in der Prozess­optimierung. Mit effizienten und intelligenten Prozessen will das Unternehmen das Zusammenspiel von Mensch, Maschine und Organisation optimieren.

Hybrid Additive Manufacturing – 3D-Druck ohne Nachbearbeitung

Neue Möglichkeiten hierbei sieht P. Pignatiello in generativen Fertigungsverfahren: «Mit Additive Manufacturing eröffnen sich ganz neue technische und wirtschaftliche Möglichkeiten.» So ist das Unternehmen in die 3D-Drucktechnologie für Kunststoff und Stahl eingestiegen. Als erstes und einziges Unternehmen in der Schweiz betreibt Pi2 Process mit der Lumex Avance-25 von Matsuura Hybrid Additive Manufacturing. Das Verfahren wurde mit direk­ter Unterstützung von Matsuura und dem Schweizer Handelspartner Newemag | Schneider mc eingeführt. «Der Nachteil klassischer 3D-Druckverfahren ist, dass die Bauteile in der Regel nachbearbeitet werden müssen. Mit dem Hybrid Additive Manufacturing liegt die Nachbearbeitung quasi bei null», beschreibt P. Pignatiello die Vorteile des Verfahrens und ergänzt: «Doch der Kunde muss vom Nutzen des Verfahrens überzeugt werden.» «Additive Manufacturing beginnt im Kopf», bestätigt auch Rolf Jauch, Verkaufsleiter bei Newemag | Schneider mc.

Das könnte Sie auch noch interessieren

Erstes 3D-Manufacturing- Kompetenzzentrum

Hybride Additive Fertigung

Erstes 3D-Manufacturing- Kompetenzzentrum

24.08.17 - Newemag | Schneider mc als Lieferant des Herstellers Matsuura und Pi2 Process AG als Betreiber bündeln ihre Kräfte und bieten das 3D-SLM-Verfahren mittels Hybrid Additive Manufacturing (Pi2-HAM) an. Geboten wird eine hohe Oberflächengüte in Kombination mit Präzision. lesen

Herstellung von Spritzgussformen in nur einem Prozessschritt

«Auch hier müssen wir uns schlussendlich den gesamten Prozess ansehen», bekräftigt P. Pignatiello. Ein Beispiel hierfür ist ein spezielles Spritzgussteil für einen Stecker in der Automobilindustrie. Die Spritzgussform wurde konventionell aus mehreren verschiedenen Einzelteilen in verschiedenen Bearbeitungsschritten mit Fräsen, Drehen, Schleifen und Erodieren hergestellt und anschliessend zusammengefügt. Mit der Lumex können Spritzgussformen nun in einem Teil hergestellt werden. Es entfällt die Montage und Einpassung der Einzelteile. Ausserdem ermöglicht die hybride Technik der Lumex die Herstellung dünner und tiefer Rippen, so dass die Form auch ohne aufwändigen Erodierprozess gefertigt werden kann. Damit ist auch der Designaufwand für die Spritzgussform geringer, denn es müssen keine Elektroden für das Erodieren entwickelt werden. Auch der Aufwand für die Erstellung der verschiedenen NC-Bearbeitungs­programme entfällt. Je nach Bauteil ist es möglich, die Durchlaufzeit vom Design bis hin zur fertigen Form für diese Spritzgussform mit Hybrid Additive Manufacturing um 50 Prozent zu verkürzen.

Ausserdem ist die Lumex in der Lage, drei­dimensionale Kühlkanäle zu erzeugen. Das bedeutet, dass die Kühlkanäle auf kurze Abkühlzeiten hin optimiert werden können. Das Design konventioneller Post-Processing-Kühlkanäle ist dagegen sehr stark abhängig von der Machbarkeit, was in der Regel mit längeren Abkühlzeiten verbunden ist. Mit den optimierten dreidimensionalen Kühlkanälen konnten die Zykluszeiten beim Giessen des Spritzgussteils um ein Drittel reduziert werden.

Leichtere Spindel mit Gewichtsreduktion

Ein weiterer grosser Vorteil des Hybrid Additive Manufacturing ist die Gewichtseinsparung. Das beste Beispiel dafür kommt aus dem Hause Matsuura selber. Hatte Matsuura früher ein bestimmtes Teil für das Spindelgehäuse der Frässpindel konven­tionell in verschiedenen Zerspanungsprozessen in elf Einzelteilen hergestellt, wird dasselbe Bauteil heute in einem Stück mit Hybrid Additive Manufacturing gefertigt. Dies hat zu einer Gewichts­reduk­tion von 6,9 kg auf 4,2 kg geführt. Ausserdem verringert sich auch der Abfall, da das additive Verfahren das Bauteil sehr nah an der Endkontur generiert. Natürlich ist auch bei diesem Bauteil der gesamte Bearbeitungsprozess durch Hybrid Additive Manufacturing entscheidend verbessert worden. Bei der Fertigung von Spindelbauteilen werden sehr hohe Anforderungen an Qualität und Präzision gestellt. Deshalb ist die konventionelle Fertigung der Spindelbauteile sehr aufwändig und teuer. Die Einzelteile müssen in hoher Präzision gefertigt werden, die Lagetoleranzen sind sehr anspruchsvoll und die Qualität muss abgestimmt sein. Hinzu kommt die gesamte Logistikkette und der Lageraufwand, bis das fertige Endprodukt zusammengebaut ist. Bei Hybrid Additive Manufacturing entfallen die gesamten Logistikprozesse und das Bauteil kann aus einem Stück fertiggestellt werden.

Klassischerweise eignen sich generative Verfahren vor allem für Leichtbaukonstruktionen. Da die Verfahren eine völlige Designfreiheit erlauben, können Bauteile mit Hohlräumen und Netzstrukturen gefertigt werden. Das Gewicht der Bauteile kann so entsprechend den Festigkeits- und Steifigkeits­anforderungen optimiert werden. Das sind nur zwei Beispiele, welches Potential in den generativen Verfahren und im Hybrid Additive Manufacturing vorhanden ist. P. Pignatiello sieht für Schweizer Unternehmen grosse Chancen: «Heutzutage steht jedes Unternehmen in der Schweiz unter enormem Kostendruck. Eigentlich müsste jeder Hersteller in der Schweiz, der eigene Produkte herstellt, sich Gedanken darüber machen.»

Nische mit Potential

Auch bei Pi2 Process macht man sich Gedanken über die eigenen Prozesse. «Wir wollen standardisierte Prozesse», erklärt P. Pignatiello. Deshalb wurden im Unternehmen alle Prozesse auf SAP umgestellt. Im Jahr 2018 wird Pi2 Process in ein neues Firmengebäude nach Freienbach mit 2000 m2 auf einer Ebene zügeln. Der Umzug soll ein weiterer Schritt sein, um die internen Prozesse zu verbessern, und weiteres Wachstum in der Montage und Fertigung ermöglichen. Zusätzlich wird es einen Schulungsraum für Additive Manufacturing und einen separaten Produktionsraum für die Lumex geben. P. Pignatiello fasst zusammen: «Additive Manufacturing besetzt zwar nur eine Nische, doch diese Nische hat für bestimmte Produkte ein enormes Potential.» SMM

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44995913 / Additive Fertigung)