Additive Manufacturing Kunststoff – Design und Fertigung

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Additive Manufacturing (AM) etabliert sich immer mehr im Maschinen- und Anlagenbau. Nach einem anfänglichen Hype, auch unter dem Begriff 3D-Druck, zeigen sich mittlerweile die realen Chancen und Anwendungsfelder, die durch AM erschlossen werden können.

Additive Manufacturing bietet vor allem im Prototypenbau, bei individuellen Einzelteilen oder bei Bauteilen mit einer komplizierten Geometrie Vorteile durch eine effiziente und wirtschaftliche Produktion im Vergleich zu anderen Herstellungsmethoden. Dies zeigt sich auch anhand einer VDMA-Umfrage zu den Einsatzgebieten der AM-Teile: So wird nahezu die Hälfte im Bereich Prototypen und Muster eingesetzt. Weitere Einsatzfelder sind Werkzeuge und Ersatzteile, aber auch schon zu immerhin 15 Prozent im Bereich der Serienteile.

Als Werkstoff dominiert zur Zeit der Kunststoff vor Metallbauteilen und Hybridbauteilen. Für den Nutzer von AM-Bauteilen ergeben sich beispielweise durch die Gestaltungsfreiheit Vorteile durch die Funktionsintegration – so können AM-Bauteile entsprechend so konstruiert werden, dass der Montageaufwand von Bauteilen reduziert werden kann. Mit Additive Manufacturing kann dem Trend zu immer mehr individualisierten Lösungen Genüge getan werden und durch die Flexibilität bei der Konstruktion eine entsprechend personalisierte Gestaltung berücksichtigt werden. Der gesamte AM-Prozess – von der ersten Produktidee, über die Konstruktion bis hin zur Fertigung – muss ganzheitlich betrachtet und durchdacht werden. Um Fehlentwicklungen zu vermeiden, ist die frühzeitige Einbindung des Kunden
notwendig.

Kunststoffe sind die am häufigsten verwendeten 3D-Druckmaterialien. Grund genug, am 14. Mai 2019 den Fokus in einem Erfahrungsaustausch darauf zu lenken. LMD GmbH & Co. KGaA aus Lennestadt hat sich auf 3D-gedruckte Industriegreifarme aus Kunststoff für die Verpackungsindustrie spezialisiert, mit denen zum Beispiel Eistüten oder Snackverpackungen vom Band gegriffen werden und berichtete, wie kundenindividuelle Lösungen in enger Zusammenarbeit mit dem Anwender erarbeitet werden können. Daneben stellte unter anderem die Grip GmbH aus Dortmund weitere Anwendungsfälle vor.

Die Additive Fertigung ermöglicht völlig andere Geometrien. Konstrukteure, die noch nicht so oft mit dem Thema AM zu tun hatten, müssen entsprechend sensibilisiert werden, um die neue Konstruktionsdenkweise zu verinnerlichen.

Potenziale hat Additive Manufacturing unter anderem im Bereich der Automatisierung. Als denkbare Lösung wurde hierbei ein „Farm-Konzept“ vorgestellt, bei dem viele kleine Desktop-3D-Drucker anstelle eines einzigen großen Druckers AM-Teile produzieren. Eine weitere Herausforderung, um die Durchdringung der AM auch bei KMUs zu ermöglichen, ist die Tatsache, dass diese Technologie von Skeptikern noch als nicht so verlässlich angesehen wird. Das Direct Manufacturing Research Center an der Universität Paderborn, an dem zwölf verschiedene Lehrstühle Forschung zu additiven Fertigungsverfahren betreiben, greift die mit AM verbundenen Herausforderungen auf, um AM als robuste Technologie zu etablieren.

Veranstalter

Die Veranstaltung wurde von ProduktionNRW angeboten. ProduktionNRW ist das Kompetenznetz des Maschinenbaus und der Produktionstechnik in Nordrhein-Westfalen und wird vom VDMA NRW durchgeführt. ProduktionNRW versteht sich als Plattform, um Unternehmen, Institutionen und Netzwerke untereinander und entlang der Wertschöpfungskette zu vernetzen, zu informieren und zu vermarkten. Wesentliche Teile der Leistungen, die ProduktionNRW erbringt, werden aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.