3D-Drucken – weil es sein muss

Der jüngste Innovationstag des Kunststoffland NRW im Arburg Technology Center in Radevormwald beleuchtet das Thema Additive Fertigung von vielen Seiten.

Additive Fertigungsverfahren bleiben „heiß“: Dies zeigte der NRW Innovationstag im Juni 2019, zu dem die rührige Branchenvereinigung Kunststoffland NRW in das Arburg Technology Center eingeladen hatte. Kann man zum Beispiel Lagerhaltungs-Kosten senken, wenn man von Ersatzteilen nur noch Datensätze bereithält? Und was gibt’s Neues in der Werkstoff-Frage?

Die Referenten beleuchteten das Thema „Erfolgreicher Einsatz der Additiven Fertigung – Chancen, Grenzen, Praxistipps“ in Radevorm­wald vor rund 50 Besuchern. Hagen Tschorn, Geschäftsführer der Canto Ing. GmbH, einem Konstruktions- und Entwicklungsbüro mit einiger einschlägiger Erfahrung, steckte erst einmal die Grenzen für ihren wirtschaftlichen Einsatz ab. Heute könne man zwar 4.000 bis 5.000 (hochindividualisierte) Bauteile in drei bis vier Tagen drucken – in Serienbauteil-Qualität und ohne teures Werkzeug. Aber eine Gefahr für den Spritzguss? Eindeutig nein. Nicht nur die Seriengröße zähle: Auch Nachbearbeitung, Werkstoffkosten, Bauteilkomplexität – all das müsse man vor dem Sprung in den Druck mit dem spitzen Bleistift durchgehen; oft rechne sich das bei aller Begeisterung dann doch nicht. Dennoch, der Markt wachse: Tschorn rechnet bis 2020 mit einem weltweiten 3D-Druck-Markt in einem Volumen um 17 Mrd. Dollar – verglichen mit 11 Mrd. in 2018.

Anschließend stellt Frank Kynast noch einmal den Arburg-Freeformer vor. Dieser 3D-Drucker verarbeitet Granulate, wie sie auch beim Spritzguss zum Einsatz kommen. Anstatt das Material wie üblich, etwa über spezielle Druck-Filamente, dem Prozess anzupassen, geht die Maschine also den umgekehrten Weg. Leitfähiges PC-ABS, tribologisch optimierte Materialien, Implantat-Werkstoffe: alles machbar, sofern gewisse Randbedingungen erfüllt seien.

Allerdings kostet die Verarbeitung von Spritzgusswerkstoffen im Freeformer etwas mehr Zeit. Aber falls die neuen Ideen aus der Entwicklungsabteilung, die Kynast in Radevormwald vorstellte, in die Realität umgesetzt werden, dürfte sich der Kreis der verarbeitbaren Werkstoffe bald noch einmal erweitern.

Apropos Werkstoffe: Dafür war auf dem Innovationstag Sylvia Mansheimer zuständig, die für Evonik angereist war. Ihr Credo: „Man muss das Material auf die Technologie abstimmen – denn was nützt zum Beispiel ein Hightech-Werkstoff, wenn es keinen Drucker gibt, der ihn verarbeiten kann?“ Daher würden im 3D-Sektor auch Partnerschaften immer wichtiger, um alle Prozessschritte vom Polymer über das Datenhandling bis zum Produkt zu optimieren. Einige Evonik-Beispiele wie ein gedruckter Luftkanal aus einem hitzebeständigen, schlagzähen und steifen Werkstoff zeigen indes, was hier heute schon möglich ist.

Den vielleicht erfrischendsten Vortrag des Tages hielt Dr. Sylvia Schlingmann von der Deutschen Bahn: Rund 7.000 gedruckte Teile führen bereits mit den Zügen des Unternehmens mit. Ein Beispiel zeigt, warum: Ein Stecker für einen Schaltschrank, der auf behördliche Weisung erforderlich wurde. Hätte man den nicht schnell per Drucker bereitgestellt, hätten mal eben locker 100 E-Loks für unbestimmte Zeit auf das Abstellgleis geschoben werden müssen. Mittelfristig wünscht sich Schlingmann ein „virtuelles Ersatzteillager“; so habe man rund 120 Teile identifiziert, die sich bei Bedarf ausdrucken lassen.

dsa