DRUCKSPIEGEL-BLOG


von Stefan Breitenfeld

27.04.2020

VDMA, 3D-Druck, Prototypen, Prozessketten

„Es wird unterschiedlichste Automatisierungsgrade geben.“

Die Prototec GmbH im sauerländischen Attendorn ist als Dienstleister auf die additive Fertigung von Prototypen und Kleinserien spezialisiert. Sie bietet Teilefertigung auf der Basis einer breiten Palette von AM-Verfahren. Geschäftsführer Torsten Wolschendorf spricht im VDMA-Interview über die aktuelle Marktentwicklung, den Weiterentwicklungsbedarf im AM-Bereich und über seine Vorstellung von AM-Prozessen im Jahr 2030.

Können Sie uns PROTOTEC kurz vorstellen?

Wir sind ein 1995 gegründeter 3D-Druck-Dienstleister mit aktuell acht Mitarbeitern. Unsere Schwerpunkte sind der Bau von Prototypen, Sonderteilen und Kleinserien mit additiven Fertigungsverfahren. Ergänzend bieten wir den Kunststoffvakuumguss und den Feinguss von Prototypen und Kleinserien im Metallbereich an. Damit schließen wir die Lücke zwischen Additive Manufacturing und Spritzguss. Zudem können wir unseren Kunden in den Gießverfahren mehr Materialvielfalt bieten. Gerade für seriennahe Kunststoffbauteile mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte ist das interessant.

Welchen Teil der additiven Prozesskette deckt Ihr Unternehmen ab?

Wir haben insgesamt sechs Anlagen: je zwei für die Stereolithographie und das Selektive Lasersintern (SLS), einen FDM-(Fused Deposition Modeling)-Drucker – und im Herbst haben wir in eine SLM-Anlage zur Verarbeitung von Metallpulvern investiert. Wir bieten auch die Nachbearbeitung an: Polieren, Schleifen, Verputzen, Lackieren, Tauchen oder Imprägnieren. Aufwändigere mechanische Nachbearbeitung von Prototypen führen viele Kunden lieber im eigenen Haus durch. Andernfalls haben wir dafür zuverlässige externe Partner. Momentan sind wir dabei, Knowhow im Bereich Topologieoptimierung, Bionik und AM-gerechter Konstruktion aufzubauen. Auch hier kooperieren wir zudem mit Ingenieurbüros und freien Konstrukteuren, die unsere Kunden bei der 3D-CAD Konstruktion und beim Prototyping unterstützen.

Gibt es auffällige Veränderungen in der Nachfrage nach Ihren AM-Verfahren?

Im Metallbereich kann ich das noch nicht beurteilen. Bei Kunststoffverfahren hängt es davon ab, was die Kunden brauchen. Die Stereolithographie bekommt im einfachen Prototyping immer mehr Konkurrenz durch günstige Verfahren. Doch wo höhere Präzision und größere Bauteile gefragt sind, bleiben wir im Vorteil. Mit unseren SLS-Anlagen setzen wir immer öfter Serienprojekte mit teils vierstelligen Stückzahlen um; in der Regel geht es um Kleinteile. Der FDM-Bereich liegt wegen der Vielzahl an günstigen Druckern ebenfalls im Wandel. Reine Ansichtsmodelle sind kaum noch gefragt. Stattdessen steigt die Nachfrage nach technischen Bauteilen mit definierten mechanischen Eigenschaften. Generell sind die Konjunkturschwäche, die strategischen Unsicherheiten im Automotive-Bereich und die Überkapazitäten im AM-Markt spürbar. Dafür wird das Feld der Anwender immer breiter.

Aus welchen Bereichen kommen Ihre Kunden?

Das geht querbeet durch alle Branchen. Von Maschinenbau, Elektroindustrie und Medizintechnik bis Automotive. Mal geht es um Prototypen für Funktionstests, mal um die Überprüfung von Konstruktionen oder um Anschauungsmodelle. Viele Kunden kommen aus Nordrhein-Westfalen, andere aus Bayern, Baden-Württemberg, Österreich und der Schweiz.

Fertigen Sie vor allem Prototypen oder auch Serienbauteile?

Ich würde schätzen 90 Prozent Prototypen und zehn Prozent Kleinserien, wie gesagt in teils vierstelligen Stückzahlen. Das sind Anwendungen, wo sich Spritzguss nicht lohnt.

Wo sehen Sie als Anwender den dringendsten Entwicklungsbedarf in AM-Prozessketten?

Wir würden uns im Kunststoffbereich mehr Materialien wünschen, die näher am Kunststoffspritzguss sind. Beim Sintern sind wir praktisch auf PA12 beschränkt, wogegen vielen Kunden die Oberflächengüte beim FDM nicht genügt. Solche Abstriche senken die Bereitschaft, additiv zu fertigen. Ein dringender Wunsch im Metallbereich betrifft die Prozesskosten. Die AM-Anlagen können zwar verschiedene Legierungen verarbeiten, doch die Vorbereitungen und die Umrüstungen in der Anlagenperipherie sind sehr aufwändig. Es läuft für jedes neue Material auf hohe fünfstellige Investitionen hinaus. Das finanzielle Risiko sorgt dafür, dass die Materialvielfalt begrenzt bleibt. Das schränkt den größten Vorteil – die Flexibilität des Metalldrucks – unnötig ein. Industrietaugliche Lösungen für schnelle Materialwechsel wären für Fertigungsdienstleister ein echter Fortschritt. Wir würden unseren Kunden gern ein breiteres Spektrum an Legierungen zugänglich machen.

Wie stellen Sie sich die typische AM-Prozesskette im Jahr 2030 vor?

Ich denke, dass wir bis dahin bis zum Entpulvern vollautomatisierte Prozesse haben werden. Also von der Online-Bestellung über die Kapazitätsplanung für die Produktion, die Reparatur der Dateien und das Nesten bis hin zum Baujob. Aber analog zur heutigen CNC-Bearbeitung wird es bei Anwendern unterschiedlichste Automatisierungsgrade geben. Ob und inwieweit Anwender auch die Nachbearbeitung automatisieren, hängt vom Teilespektrum und der Größenordnung der AM-Produktion ab. Machbar ist viel, zumal Automatisierungslösungen aus anderen Branchen adaptiert werden können. Doch die Investitionen müssen sich rechnen. Und das wird längst nicht überall der Fall sein. Denkbar ist auch, dass es Automatisierung für Edelstahl und Aluminium gibt, während gleich nebenan weniger nachgefragte Legierungen in Manufakturprozessen gefertigt werden.

Abschlussfrage: Mit welchen Zielen haben Sie sich der Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing im VDMA angeschlossen?

Wir möchten unsere Erfahrungen einbringen und bei Innovationen mitwirken. Umgekehrt hilft die Teilnahme, informiert zu bleiben und die Überlegungen anderer Akteure aus den additiven Prozessketten mitzubekommen. Und natürlich ist auch das Netzwerk interessant.

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