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Innovationsforum Fertigung 2019: Alphacam Swiss GmbH Martin Folie über die technologischen Möglichkeiten im 3D-Druck

Autor / Redakteur: Martin Folie, Dipl.-Techniker HF Maschinenbau, Vertriebsleiter alphacam swiss GmbH / Matthias Böhm

Alphacam swiss hat sich – neben CAD/CAM – auf die 3D-Druck-Technologie fokussiert. Im SMM-Interview zeigt Martin Folie (Dipl.-Techniker HF Maschinenbau, alphacam swiss) auf, welche Möglichkeiten im 3D-Druck gegeben sind und wie Unternehmen die junge Technologie optimal nutzbringend anwenden können.

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«Je mehr Abteilungen in einem Betrieb sich mit dem 3D-Druck auseinandersetzen, desto mehr Anwendungen werden sich in der gesamten Firma finden und so den 3D-Drucker noch produktiver machen.» Martin Folie, Dipl. Dipl.-Techniker HF Maschinenbau, Vertriebsleiter alphacam swiss
«Je mehr Abteilungen in einem Betrieb sich mit dem 3D-Druck auseinandersetzen, desto mehr Anwendungen werden sich in der gesamten Firma finden und so den 3D-Drucker noch produktiver machen.» Martin Folie, Dipl. Dipl.-Techniker HF Maschinenbau, Vertriebsleiter alphacam swiss
(Bild: CORINNA sPItzBARTh)

SMM: Herr Folie, auf welches Thema werden Sie sich am Innovationsforum konkret fokussieren?

Martin Folie: Wie der Titel meines Referates schon sagt, geht es um die Weiterverfolgung der 3D-Druck-Technologie für alle Unternehmen, da wir hier sozusagen am Anfang stehen, was die Leistungen der 3D-Druck-Technologie betrifft.

Wie ist der derzeitige Entwicklungsstand im Bereich des Kunststoff-3D- und des Metall-3D-Drucks und vor welchen Herausforderungen stehen derzeit die Hersteller von 3D-Drucksystemen?

M. Folie: Im Kunststoffbereich gibt es mittlerweile sehr viele Anbieter in allen Preisklassen. Die Entwicklung ist derzeit auf die Materialien fokussiert. Durch das Arbeiten mit den 3D-Druckern lernen die Anwender in den Firmen immer neue Anwendungen kennen und daraus entwickeln sich für die 3D-Drucker-Hersteller auch immer neue Geschäftsfelder, welche dann neue Drucker und/oder neue Materialien auf den Markt bringen. Ein Beispiel hierzu ist die Anwendung von gedruckten Körperteilen für Operationsvorbereitungen in der Medizin. Beide Bereiche – Metall- und Kunststoff-3D-Druck – haben eine grosse Herausforderung gemeinsam. Die Geschwindigkeit. Diese ist ausreichend für Prototypen und Kleinserien, aber für die richtige Serienproduktion darf hier noch einiges verbessert werden.

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Mittlerweile gibt es ein enorm breites Technologiespektrum im Bereich des 3D-Drucks. Gerade für Neueinsteiger ist es hochgradig anspruchsvoll, in das für sie ideale Verfahren zu investieren. Wie geht man da optimal vor?

M. Folie: Das ist richtig. Viele Start-up-Unternehmen sind in den letzten drei Jahren wie Pilze auf den 3D-Druckermarkt gekommen. Die meisten haben ein sehr gutes Marketing, das mit tollen Auftritten den Interessenten sehr neugierig macht. Hier gibt es mittlerweile grosse Verwirrung am Markt, da leider nicht jeder mit dem wirbt, was er wirklich kann. Hier ist der Interessent gefordert, die für ihn interessanten Verfahren und Geräte genau unter die Lupe zu nehmen. Ich empfehle, nach einer groben Auswahl die Verkaufsinstitutionen zu kontaktieren und einen Termin abzumachen, um sich den gesamten Ablauf des 3D-Druckprozesses an der Software und am Gerät zeigen zu lassen. Mein Buch «Wie finde ich den richtigen 3D-Drucker» (erhältlich im Buchhandel) hilft hier mit guten Tipps, die richtige Lösung zu finden. Interessenten, die auf die Aussagen im Internet vertrauen, dürfen sich nicht wundern, wenn das gekaufte Gerät dann doch nicht alles so kann, wie es meist im Film auf der Webseite gezeigt wurde.

Wie hat sich die Akzeptanz bezüglich des 3D-Drucks in der Industrie in den letzten Jahren entwickelt?

M. Folie: 3D-Druck ist heute Standard in der Industrie. Die meisten Firmen, wo neue Produkte entworfen werden, arbeiten mit 3D-gedruckten Bauteilen. Hier ist die Herstellung von Prototypen die am meisten genutzte Anwendung. Ob diese mit einem eigenen 3D-Drucker hergestellt werden oder beim Dienstleister eingekauft werden, hängt meist von den unterschiedlichen Anforderungen der einzelnen Prototypen ab.

Wo sehen Sie die besonderen Herausforderungen im Bereich des Metall-3D-Drucks, wenn es um den produktiven Einsatz der Technologien geht?

M. Folie: Hier ist vor allem die Produktionszeit eine Herausforderung. Die jetzigen Verfahren sind im Vergleich zur konventionellen Herstellung langsamer, wenn es sich um eher einfache Geometrien handelt. Bei komplizierten Geometrien oder Bauteilen, welche mehrere Funktionen integriert haben, ist der 3D-Druck schon bei vielen Anwendungen ein grosser Vorteil. Die 3D-Druckerhersteller sind aber schon in der Entwicklung von Metall-3D-Druckern, die an Produktionsgeschwindigkeit stark zunehmen. Desktop Metal und Stratasys werden in den nächsten ein bis zwei Jahren Metall-3D-Drucker auf den Markt bringen, die 500 Stück von faustgrossen Metallteilen in 24 Stunden herstellen können. Diese Drucker sind schon in der Entwicklung und konnten auch schon Metallbauteile produzieren. Wie und was diese 3D-Drucker dann alles können und wie die tatsächliche Produktionsgeschwindigkeit ist, werden wir dann erfahren. Ich bin gespannt.

Ein spezielles Verfahren unter den Metalldruckverfahren ist das FDM-Verfahren. Wie genau funktioniert das Verfahren, wo liegen die Unterschiede zum Pulverauftragsverfahren und über welche Vorteile verfügt es?

M. Folie: Unser Metall-3D-Drucker von Desktop Metal ist ein FDM-Verfahren, worin Metallpulver, welches in Kunststoff gebunden ist, als Faden schichtweise gedruckt wird. Anschliessend kommen die Bauteile in einen Entbinder und werden dann in einem Sinterofen zusammengebacken.

Zum Teil haben 3D-Druckverfahren den Ruf, sich nur für Prototypen oder kleinste Serien zu eignen. Wie beurteilen Sie diese Aussage?

M. Folie: Stimmt zum Teil. Ich würde sagen, der 3D-Druck wird meist für Prototypen und Kleinserien verwendet. Durch den immer wieder gemachten Kostenvergleich von Bauteilen, die bis anhin mit konventionellen Herstellverfahren hergestellt wurden, ergeben ca. 70 % der Kalkulationen eine zu teure Herstellung mittels 3D-Druck. Grund dafür ist, dass diese Bauteile für diese konventionellen Herstellverfahren konstruiert worden sind. Hierzu muss der Entwickler lernen, dass ein 3D-Druck-gerechtes, konstruiertes Bauteil erst das wahre Potenzial des 3D-Drucks erkennen lässt und dadurch auch eine Serienproduktion Sinn macht.

Die Implementierung von 3D-Druck-Technologie in einem traditionellen Konstruktions- oder Produktionsumfeld ist immer auch eine Herausforderung im Umgang mit den neuen Technologien. Was sind aus Ihrer Sicht die grössten Herausforderungen und wie geht man mit ihnen sinnvollerweise um?

M. Folie: Die grösste Herausforderung besteht wohl in der Investitionsberechnung. Welcher Drucker für welchen Preis bringt uns welchen Mehrwert? Es gibt hierzu keine Erfahrungswerte und man muss sich Anwendungen im Vorfeld suchen, welche dann mit dem 3D-Drucker umgesetzt werden können. Es gibt auch einige, die sich zuerst mal einen 3D-Drucker kaufen, um mit dem Drucker zu lernen und dann ihre Anwendungen finden. Auch eine Vorgehensweise. Doch am sinnvollsten ist es, sich von einem Experten beraten zu lassen. Noch besser ist, wenn man zwei oder drei Experten aufsucht, damit man sich ein Gesamtbild der verschiedenen Technologien machen kann.

Würde sich das Potenzial des 3D-Drucks erhöhen, wenn sich sowohl Designer und Konstrukteure als auch Produktionstechniker noch intensiver mit der Thematik auseinandersetzen würden? Wie ist der Stand an den Hochschulen bezüglich des Additiv-Manufacturing-Lehrangebots?

M. Folie: Je mehr Abteilungen in einem Betrieb sich mit dem 3D-Druck auseinandersetzen, desto mehr Anwendungen werden sich in der gesamten Firma finden und so den 3D-Drucker noch produktiver machen. Das Lehrangebot für diese Mitarbeiter wächst stetig. So gibt es zum Beispiel in der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Winterthur einen 3D-Druck-Lehrgang, in dem man den 3D-Druck lernen kann. Auch gibt es immer mehr Hersteller, die für ihre Kunden Schulungsangebote im 3D-Druck anbieten. Stratasys hat hier die Stratasys Academy ins Leben gerufen. Alphacam swiss ist hier zertifizierter Partner und bietet Kurse an, um mehr über die Möglichkeiten in der Welt des 3D-Drucks zu erfahren. Die Stratasys Academy bietet Ihnen alles, was Sie brauchen, um Ihre Fähigkeiten auszubauen und Ihr Wissen zu erweitern – von Einführungen für Neuanfänger bis hin zu individuell gestalteten Kursen für erfahrene Benutzer und spezielle Anwendungen. Ich denke, dass in den nächsten Monaten noch mehr Hochschulen, Technikerschulen sowie auch Fachschulen solche Kurse anbieten werden.

SMM

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