Mehrwert des 3D-Drucks

Die additive Fertigung setzt sich immer stärker durch. Mit diesem Verfahren lässt sich von Flugzeugkomponenten bis zu Prothesen und Implantaten alles herstellen. Das schwedische Unternehmen AMEXCI will Fertigungsunternehmen helfen, diese umwälzende Technologie optimal zu nutzen. Dabei sind der Fantasie von Konstrukteuren und Entwicklern keine Grenzen gesetzt.

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Die additive Fertigung ist allgemein unter dem Begriff „industrieller 3D-Druck bekannt. Sie bezeichnet eine Reihe von Fertigungsmethoden, bei denen das Produkt Schicht für Schicht aufgebaut wird. Die Herstellung geschieht also anders als die mechanische Fertigung, bei der dreidimensionale Objekte aus einem festen Block durch das sukzessive Entfernen von überschüssigem Material entstehen.

Den 3D-Druck gibt es inzwischen seit 30 Jahren. In dieser Zeit hat sich das Verfahren ständig weiterentwickelt. Heute ermöglicht es die Fertigung einer breiten Produktpalette. Die Wallenberg-Unternehmensgruppe in Schweden erkannte die wachsende Bedeutung der additiven Fertigung für die schwedische Industrie und gründete 2017 AMEXCI mit dem Ziel, wichtigen industriellen Akteuren die Nutzung dieser neuen Technik zu erleichtern.

„Die Entwicklung der additiven Fertigung wurde im Wesentlichen von zwei Branchen vorangetrieben: der medizinischen Industrie und der Flugzeugindustrie“, meint Benjamin Haller, Leiter Innovation bei AMEXCI.

„Für die medizinische Industrie besteht der Vorteil darin, dass man mit additiver Fertigung kundenspezifische, perfekt an den menschlichen Körper angepasste Teile in sehr geringer Stückzahl produzieren kann. Die Flugzeugindustrie kann mit diesem Verfahren besonders leichte Komponenten herstellen, die zu Treibstoffeinsparungen, Emissionsreduzierungen und einer höheren Effizienz der Flugzeuge führen.“

Die AMEXCI-Labore im schwedischen Karlskoga bieten Vorserienfertigung, Erarbeitung von Parametern und Verfahren sowie Schulung und projektbasierte Entwicklung in der additiven Fertigung mit Metallen und Polymeren.

Gewaltiges Potenzial in industriellen Anwendungen

Auch in anderen industriellen Anwendungen gibt es ein gewaltiges Potenzial für den Einsatz der additiven Fertigung.

„Ich sehe keine Grenzen für die Nutzung des 3D-Drucks“, erklärt Joel Andersson, Betriebsleiter bei AMEXCI. „Alles liegt im Ermessen der Konstrukteure und Entwickler. Sie müssen herausfinden, was man mit dieser Technologie erreichen kann.“

Das Verfahren hat zweifellos viele potenzielle Vorteile, zum Beispiel:
• Abbau von Lagerbeständen, weil Teile auf Abruf und just-in-time gedruckt werden können,
• Kombinationsmöglichkeiten von Komponenten, die früher undenkbar gewesen wären,
• kürzere Montagezeiten und effizientere Logistik.

„Wir können Lösungen konstruieren, die es noch nie gegeben hat, mit komplexen Geometrien, die sich mit spanender Bearbeitung nicht herstellen lassen. Die Möglichkeiten dieser Technologie sind wirklich grenzenlos“, fährt Andersson fort.

Das Leistungsangebot von AMEXCI umfasst Unterstützung beim Drucken von Komponenten, Produktentwicklung, Schulung und Werkstoffprüfungen. Drucklösungen werden auf die speziellen Bedürfnisse eines jeden Kunden zugeschnitten. Dank seines großen Netzwerks für additive Fertigung kann das Unternehmen seinen Kunden eine umfassende Palette von Verfahren und Werkstoffen für den 3D-Druck bieten. In der Produktentwicklung arbeitet AMEXCI mit einem 3-Stufen-Konzept: Identifizierung, Entwicklung und Einführung von neuen Produkten. Das Schulungsangebot enthält sowohl allgemeine als auch spezielle Kurse etwa zum Thema Werkstoffeigenschaften und Anwendungsentwicklung. Im Rahmen der Werkstoffprüfungen stellt AMEXCI sicher, dass ein Produkt die jeweiligen Qualitätsanforderungen erfüllt und den geltenden Industrienormen entspricht.

Ich sehe keine Grenzen für die Nutzung des 3D-Drucks.

Joel Andersson, Betriebsleiter bei AMEXCI

Konstruktionsunterstützung

Auch SKF ist neben anderen schwedischen Großunternehmen wie Saab und Scania Teilhaber und Partner von AMEXCI. Das bedeutet, SKF erhält Unterstützung bei der Konstruktion von verschiedenen Komponenten für additive Fertigung.

„SKF kann die Kompetenz von AMEXCI nutzen, um Produkte zu konstruieren, und dabei alle Möglichkeiten der additiven Fertigung untersuchen. Außerdem können wir die Produkte schneller und zuverlässiger auf den Markt bringen“, lobt Marcel Escursell, 3D-Druck-Spezialist bei SKF.

„Wir nehmen AMEXCI auch für die Schulung unserer Techniker, Führungskräfte und Einkäufer in Anspruch. Seit Gründung des Unternehmens haben wir rund 45 Ingenieure und zehn leitende Angestellte ausbilden lassen, aber es sollen noch doppelt so viele werden.

SKF hat für seine additive Fertigung drei Schwerpunktbereiche definiert. Der erste ist die Werkzeugausstattung für die Produktion. Hier kann additive Fertigung die Werkzeugkosten reduzieren und die Effizienz steigern, indem die Umrüstzeiten verkürzt und die Ausschussraten minimiert werden. Der zweitgrößte Schwerpunktbereich ist die Neugestaltung einiger Nischenlager für Rennsport- und Luftfahrtanwendungen, hauptsächlich um Gewicht einzusparen und die Leistung zu verbessern. Der dritte Bereich ist die Nutzung der additiven Fertigung, um eine größere Anzahl von Lagern wiederaufzuarbeiten, da Material nicht nur entfernt, sondern an beschädigten Stellen auch hinzugefügt werden kann.

„In Zukunft wird es bei SKF eine Vielzahl von Möglichkeiten für additive Fertigung geben“, betont Escursell. „Zurzeit entwickeln wir zahlreiche neue Produkte für die Zustandsüberwachung, vor allem für unser Rotating-Equipment-Performance-Geschäftsmodell der Leistungsoptimierung. In diesem Zusammenhang können wir additive Fertigung nicht nur für die Herstellung von Prototypen einsetzen, sondern auch für die Serienproduktion. Dadurch kommen Produkte viel schneller auf den Markt. Unsere Kunden können die Produkte testen und wir nehmen unter Berücksichtigung ihres Feedbacks Änderungen vor, um so noch bessere Produkte bereitzustellen.“

SKF ist Teilhaber und Partner von AMEXCI. Das bedeutet, dass SKF Unterstützung bei der Konstruktion von verschiedenen Komponenten für additive Fertigung erhält.

Schulung des richtigen Personals

Benjamin Haller betont, wie wichtig es ist, das richtige Personal – zum Beispiel Konstrukteure und Führungskräfte – zu schulen, um das volle Potenzial der additiven Fertigung ausschöpfen zu können.

„Um mit additiver Fertigung erfolgreich zu sein, muss man meiner Ansicht nach erstens die richtigen Leute ausbilden und sich auf die Menschen hinter den Produkten konzentrieren. Und zweitens muss man einen ganz klaren Anwendungsfall als Beispiel haben, an dem man den gesamten Prozess durchläuft. Ich denke, für beides hat SKF eine sehr deutliche Strategie.“

AMEXCI

AMEXCI wurde 2017 von der schwedischen Unternehmerfamilie Wallenberg mit dem Ziel gegründet, für seine Anteilseigner als Ressource zu dienen, um das Bewusstsein für additive Fertigung zu schärfen und die Anwendung dieser bahnbrechenden Technologie in der schwedischen Industrie zu beschleunigen.

Die Eigentümer von AMEXCI sind:
Atlas Copco www.atlascopco.com
Electrolux www.electrolux.com
FAM www.fam.se
ABB https://new.abb.com/se
Husqvarna Group http://www.husqvarnagroup.com
Höganäs https://www.hoganas.com/en/
Saab https://saabgroup.com/
Scania https://www.scania.com
SKF https://www.skf.com/group
StoraEnso https://www.storaenso.com/
Wärtsilä https://www.wartsila.com/

Victoria van Camp, Technikvorstand & Leiterin Innovation & Business bei SKF, ist Mitglied des Aufsichtsrates von AMEXCI.

Victoria van Camp, Technikvorstand und Leiterin von Innovation & Business bei SKF