Interview zu additiver Fertigung/Rapid Prototyping Wir finden immer eine Lösung, wir geben nie auf

Redakteur: Luca Meister

>> Additive Fertigungsverfahren werden immer gefragter. Im Gegensatz zum 3D-Druck, dessen Potenzial eher überschätzt wird, ist der Einsatz generativer Fertigungsverfahren im Metallbereich für den Maschinenbau wirklich interessant. Um aus diesem Technologiegebiet mehr zu erfahren, hat die SMM-Redaktion der Max Horlacher AG und Protoshape GmbH einen Besuch abgestattet und zwei Spezialisten interviewt.

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Urs Bruhin (l.), Geschäftsführer der Max Horlacher AG, und Felix Reinert (r.), Geschäftsführer der Protoshape GmbH, im Neubau in Klingnau.
Urs Bruhin (l.), Geschäftsführer der Max Horlacher AG, und Felix Reinert (r.), Geschäftsführer der Protoshape GmbH, im Neubau in Klingnau.
(Bild: SMM)

mei. Seit fast 30 Jahren ist die Max Horlacher AG im Bereich Werkzeug- und Prototypenbau tätig. Für die unterschiedlichsten Industriebereiche, vom Start-up bis zum Grosskonzern, stellt das acht Mitarbeiter beschäftigende Unternehmen komplexe Präzisionsteile und Kleinserien her.

Der vielseitige, mit modernsten Anlagen ausgestattete Maschinenpark wurde 2012 mit einer Selective-Laser-Melting-(SLM-)Anlage ergänzt. Mit dem SLM-Verfahren wird das Werkstück schichtweise dreidimensional aufgebaut. Dafür wird das Metall in sehr feiner Pulverform in Schichten aufgetragen und durch den Laserstrahl dort geschmolzen, wo das Werkstück entstehen soll. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Prototypen und Funktionsteilen mit hochkomplexen Strukturen (wie Gitter-, Hohlstrukturen u. v. m.) in sehr kurzer Zeit. 2013 hat der Spezialist für kundenspezifische Anwendungen in Klingnau ein neues Gebäude in Empfang genommen.

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Ein eigenes kleines Metallografie-Labor ermöglicht es Protoshape, die Qualität der hergestellten Bauteile zu überprüfen. Bei Entwicklungsaufgaben zum optimalen Design für das SLM-Verfahren steht das Unternehmen bei und unterstützt die Kunden von jeder beliebigen Projektphase.

Additive Fertigung: Wohin geht die Reise?

Im SMM-Interview stehen Urs Bruhin, Geschäftsführer der Max Horlacher AG, und Felix Reinert, Geschäftsführer der Protoshape GmbH.

SMM: Wie sieht in der Schweiz die Situation im Bereich der metallischen additiven Fertigung aus?

Felix Reinert: Die generativen Verfahren werden in den nächsten fünf Jahren an Bedeutung gewinnen. Momentan sind jedoch die Anlagen noch nicht reif für die Massenproduktion, sie müssen immer noch ausgiebig gepflegt werden. Mittlerweile funktionieren die Maschinen zwar, sie sind jedoch immer noch ziemlich «akademisch», sprich, man kann noch nicht einfach einen Knopf drücken und alles funktioniert. Auch wir haben viel Lehrgeld bezahlt, z. B., wenn es um Speziallegierungen ging. Aufgrund steigender Nachfrage werden wir in den nächsten Jahren in neue Anlagen investieren.

Wo liegen die Stärken Ihres Unternehmens?

F. Reinert: Unsere Stärke liegt darin, dass wir unseren Kunden ein Gesamtpaket anbieten können. Das heisst, wir bieten neben der generativen Fertigung in Kombination auch Designoptimierungen und spanende Nachbearbeitung an. Was das Design angeht, besprechen wir zusammen mit den Kunden die Projekte und schauen, ob und wie diese realisierbar sind. Oft präsentieren uns die Kunden nur eine Problemstellung und wir machen darauf Vorschläge für die Auslegung der Komponente.

Urs Bruhin: Wir haben viele Stammkunden, die wir sehr effizient bedienen können. Ausserdem sind wir aus historischen Gründen stark im Erodieren. Max Horlacher war einer der Ersten, der in der Schweiz erodiert hatte. In der Schweiz bieten wir als Max Horlacher AG zusammen mit der Protoshape GmbH, die sich spezifisch um die additive Fertigung kümmert, ein einzigartiges Leistungsspektrum im Bereich Rapid Prototyping an.

Wie sieht die Zukunft im Dienstleistungsbereich des professionellen Rapid Prototyping aus?

F. Reinert: Da es sich selbst für mittlere und grössere Betriebe auch in den nächsten Jahren nicht lohnen wird, eine SLM-Maschine zu kaufen und zu unterhalten, werden wir unser Angebot mit grösseren Serviceleistungen ausbauen. Es könnte z. B. sein, dass sich künftig ein Kunde bei uns für drei Wochen einmietet und seine Arbeiten mit unserer Unterstützung und mithilfe unseres Know-hows durchführt.

U. Bruhin: Generell muss man sagen, dass die additive Fertigung die konventionelle Fertigung nicht ersetzen wird, wie zum Teil spekuliert wird. Wahrscheinlich ist aber, dass sie in gewissen Technologiebereichen wie etwa im Gussbereich gewisse Prozesse ersetzen kann.

Wenn additiv gefertigt wird, muss anders konstruiert werden: Gibt es da Vorgehensweisen oder Tipps, die man sich merken sollte?

F. Reinert: Erstens, Stichwort «gotisches Design»: Wie bei einer gotischen Kirche sollten bei solchen Konstruktionen Überhänge vermieden werden. Denn dafür müssen Hilfsstützen hergestellt werden. Ein absolutes «No-Go» wäre zum Beispiel das Dach vom KKL in Luzern. Zweitens, Stichwort «baumförmige Struktur»: Die Teilegeometrie der Konstruktion sollte gegen aufwärts wachsen im Sinne von «der untere Ast stützt den oberen». Wenn man sich diese beiden Dinge in Erinnerung ruft, hat man schon die halbe Miete.

Wie unterstützen Sie Ihre Kunden konkret?

U. Bruhin: Wir entscheiden, was Sinn macht und mit welchem Herstellungsverfahren oder welcher Technologie das gefragte Teil am besten gefertigt werden kann.

F. Reinert: Es gibt zum Teil Kunden, die kommen zu uns und möchten ein ganz einfaches Teil «3D drucken». Da geben wir auch mal Designnachhilfe und sagen zum Beispiel, dass es keinen Sinn mache, dieses Teil bzw. diese Geometrie zu «drucken».

Ist das Konstruktionswissen für additive gefertigte Komponenten oft schon vorhanden?

F. Reinert: Überhaupt nicht. Es gibt schon vereinzelte Kunden, die wissen, wie es funktioniert. In den letzten eineinhalb Jahren haben wir extrem viel Zeit dafür beansprucht, mit unseren Kunden zu besprechen, wie man ihre Teile am besten designen soll. Man muss sie auf ein bestimmtes Designniveau hochheben, wenn es um Teile geht, die per SLM-Verfahren hergestellt werden.

Bei welchen Anwendungen macht das SLM-Verfahren besonders Sinn?

F. Reinert: Wenn komplexe innere Strukturen, zum Beispiel Kühl- oder Heizkanäle, benötigt werden, wenn Teile dünnwandig ausgelegt und/oder Speziallegierungen benötigt werden, die schlecht zerspanbar sind. Gerade im Formenbau gibt es Teile, die für das SLM-Verfahren wie prädestiniert sind – dann wird es für uns spannend.

Sie haben fast ausschliesslich mit unveröffentlichten Produkten zu tun. Wie sieht es aus mit der Geheimhaltung?

U. Bruhin: Wir fertigen sehr geheime Teile. Für die meisten Kunden müssen wir eine Geheimhaltungserklärung unterschreiben. Wie Sie sehen, liegen bei uns in der Halle auch keine Teile offen herum.

Herr Reinert, Sie haben vorhin erwähnt, hier in Klingnau bald zu investieren. Was haben Sie für Pläne?

F. Reinert: Wir werden den Bereich der additiven Fertigung stark ausbauen und mehr Maschinen kaufen. Dadurch können wir unseren Kunden mehr Flexibilität in puncto Materialien anbieten, ohne bei wechselnden Teilen jedes Mal umrüsten zu müssen. Somit können wir zum Beispiel verschiedene Aufträge mit verschiedenen Materialien besser koordinieren und ausführen.

Wie sieht die Zukunft der additiven Fertigung allgemein aus, auf die Schweiz bezogen?

F. Reinert: Bestimmte Industrien werden in die additive Fertigung einsteigen, vor allem grosse Unternehmen werden diesen Schritt bald vollziehen. Bei den KMU wird das weniger der Fall sein. Für diese wird es solche Dienstleistungscenter geben wie das hier von uns.

Zum Werkplatz Schweiz: Wie kann die Schweizer Maschinenindustrie in diesem schwierigen wirtschaftlichen Umfeld weiterhin erfolgreich sein?

U. Bruhin: Es braucht Mut und Durchhaltevermögen. Wir müssen am Ball bleiben, Dinge durchsetzen und auf Qualität setzen. Auch wichtig ist ein hoher Einsatzgrad der Mitarbeiter, alle müssen am gleichen Strang ziehen und zuverlässig arbeiten. Ohne gute, entsprechend ausgebildete und motivierte Mitarbeiter sind wir nicht überlebensfähig. Und der Umgang mit Kunden ist natürlich enorm wichtig.

F. Reinert: Wenn wir nach Asien schauen, müssen wir feststellen, dass die Chinesen auch gut sind. Wenn nur 0,1 Prozent der Chinesen gut sind, sind das extrem viele. Deshalb müssen wir hier in Europa am gleichen Strang ziehen. Es ist und bleibt unser Vorteil, vertrauenswürdig zu agieren und mit den Kunden ein enges Verhältnis aufzubauen.

Was erachten Sie als Vorteil am Standort Schweiz?

U. Bruhin: Er ist überschaubar, man ist den Kunden nahe, rein geografisch bedingt. Die Probleme werden zusammen gelöst, es besteht, wenn man das so sagen kann, eine gewisse Art Hilfsphilosophie; man hilft sich gegenseitig aus und denkt mit. Das steigert die Effizienz enorm.

Zum Schluss: Haben Sie ein Motto?

U. Bruhin: Unsere Vision ist eigentlich simpel; wir bringen das Ding einfach immer zum Laufen.

F. Reinert: Genau, wir finden immer eine Lösung, wir geben nie auf. Darauf sind wir stolz. <<

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