Fertigung

3D Druck im Maschinenbau

Durch die Nutzung des 3D-Drucks entstehen umfassende Vorteile in der Werkzeugfertigung. Marcus Schindler stellt seine Kriterien vor, mit denen man die Qualität eines 3D-Druckteiles bewerten kann:

„Schubert baut hochflexible Verpackungsmaschinen für die Primär- und Sekundärverpackung von Produkten jeglicher Art und Branche. Die meisten dieser Produkte kennt man aus dem Supermarkt. Durch die Vielzahl unterschiedlicher Produkte, die wir auf unseren Maschinen verpacken, benötigen wir flexible Werkzeuge, die an unseren Robotern angebracht werden. Diese Werkzeuge sind meistens Unikate, häufig sogar individuell an das Produkt angepasst. Zudem müssen die Werkzeuge sehr leicht sein, da unsere Roboter mit hoher Dynamik verfahren. Durch diese Anforderungen sind wir vor einigen Jahren auf den 3D Druck gekommen. Heute werden bei uns viele Werkzeugkomponenten oder sogar ganze Werkzeuge im 3D-Druck-Verfahren hergestellt. Durch die Erfahrung in diesem Bereich ergeben sich nun auch neue Möglichkeiten des Einsatzes von 3D-Druckteilen direkt in den Maschinen oder in den Fertigungsbereichen. Zum Beispiel setzen wir den 3D-Druck auch für die Herstellung von Spannvorrichtungen oder Betriebsmittel ein.“

Lesen Sie das Interview mit Marcus Schindler in Management Circle

Wo Schubert den 3D-Druck für die Teilefertigung nutzt

Bei Schubert konzentriert sich derzeit die Fertigung mit 3D-Druckern komplett auf die Verarbeitung von Kunststoffen. „Wir arbeiten aktuell mit zwei Drucktechniken“, erklärt Marcus Schindler. „Das SLS-Verfahren bezeichnet das sogenannte `Lasersintern´. Der Begriff `Fused Disposing Modelling´ (FDM) kennzeichnet das Verfahren, bei dem die Schichten des Werkstoffs flüssig aufgetragen werden“.

Grundlage beider Verfahren ist der schichtweise Aufbau des Materials. Beim Lasersintern beispielsweise bestimmt die Körnung des Kunststoffgranulats die Dicke einer jeweiligen Schicht. Gerade einmal 0,1 Millimeter beträgt der Durchmesser eines einzelnen Korns, mithin die Konsistenz von Puder. Hat der Drucker die Schicht von genau einer Kornstärke aufgetragen und geglättet, schmilzt und härtet ein Laserstrahl das Material. Für einen Zentimeter Bauhöhe eines Werkstücks sind somit 100 Schichten erforderlich. Kein Wunder, wenn so für ein größeres Bauteil schnell 20, 30 oder gar 40 Druckerstunden zusammen kommen.

Schubert fertigt im 3D-Druck individuelle Werkzeuge für unterschiedlichste Produkte.

Natürlich ist ein 3D-Drucker kein magisches Werkzeug der modernen Technik. Marcus Schindler liegt es fern, die zumindest derzeit noch bestehenden Nachteile zu ignorieren: „Die langen Druckzeiten bilden einen Kostenfaktor, der nicht zu vernachlässigen ist. Verfahren für metallische Werkstoffe sind wirtschaftlich für uns noch gar nicht einsetzbar. Und schließlich sind je nach Form des Werkstücks beim Aufbau während des Drucks Stützkonstruktionen erforderlich, die entsprechend zusätzliches Material benötigen, das schließlich durch Nachbearbeitung wieder entfernt werden muss.“

Doch schnell landet der 3D-Experte bei Schubert wieder bei den Vorteilen und vor allem bei den Möglichkeiten für die Zukunft, die in der Anwendung noch gar nicht erschlossen sind. Dazu zählt Marcus Schindler beispielsweise die völlig neuen Möglichkeiten bei der Konstruktion: „Ein Werkstück, das bisher aus bis zu 40 Einzelteilen bestand, lässt sich nun in einem Stück drucken.“

 

Marcus Schindler